面试题：C++ 拷贝构造函数参数传递与模板元编程

Question

结合模板元编程技术，实现一个通用的类，在拷贝构造函数调用时，根据不同的编译期条件，选择不同的参数传递方式（例如，对于特定类型使用引用传递，对于其他类型使用值传递），并阐述这种实现的原理和应用场景。

Answer 1

实现代码

#include <type_traits>

template <typename T>
class GenericClass {
private:
    T data;
public:
    // 普通构造函数
    GenericClass(const T& value) : data(value) {}

    // 拷贝构造函数，根据编译期条件选择参数传递方式
    template <typename U, typename = std::enable_if_t<std::is_same_v<U, T>>>
    GenericClass(const GenericClass<U>& other) {
        if constexpr (std::is_same_v<U, SomeSpecificType>) {
            data = std::ref(other.data.get());
        } else {
            data = other.data;
        }
    }
};

原理阐述

1. 模板元编程：模板元编程允许在编译期进行计算和类型推导。通过模板参数和std::enable_if等工具，我们可以在编译期判断类型，并选择不同的代码路径。
2. 条件编译：if constexpr是C++17引入的特性，允许在编译期根据条件选择不同的代码分支。在这里，我们使用它来根据类型判断选择引用传递还是值传递。
3. 类型萃取：std::is_same和std::is_same_v用于判断两个类型是否相同，std::enable_if用于在满足特定条件时启用模板实例化。

应用场景

1. 性能优化：对于大型对象，可以通过引用传递避免不必要的拷贝，提高性能。而对于小型对象，值传递可能更简单高效。根据类型动态选择传递方式可以兼顾不同情况。
2. 通用库开发：在编写通用库时，需要考虑不同类型的使用场景。这种技术可以让库在处理不同类型时都能达到较好的性能和易用性。
3. 代码复用：通过模板元编程实现的这种通用类，可以在不同项目中复用，减少重复代码。