コンストラクタテンプレート

今日の話題はSFINAE(Substitution Failure Is Not An Error)，およびSFINAEを活用する基礎ツールとなるboost::enable_ifについての話題です．以下ではSFINAEについての基本的な知識，およびboost::enable_ifについての知識を仮定します．
SFINAEについてはK.INABA氏の説明が詳しいのでそちらを参照してください．また，boost::enable_ifについては同じくK.INABA氏の『Boost C++ Libraryプログラミング』（asin:4798007862）や，公式ドキュメント（残念ながら日本語訳が見当たりません）を参照してください．
さて，まずは以下のようなクラスを考えます．

template
class C{
public:
  C(T const &val = T())
    : v(val){}

  C(C const &r)
    : v(r.v){}

private:
  T v;
};

さて，このclass Cに対して次のコードを試してみます．

C a;
C b(a); // コンパイルエラー！！

上のコードを書いた人の主張は恐らくこうでしょう．
「charはintへの暗黙の変換が効くのだから，CからCへも暗黙の変換が効いても良いはずだ．」
しかし，上のコードは通りません．CにはCを引数とするコピーコンストラクタは定義されていますが，Cを引数とするCのコンストラクタ（あるいはCからCへの暗黙の型変換）は定義されていないからです．
CとCというのは「あらゆる意味でまったく関連性のない別の型である」ということに今一度注意してください．
しかし一方でCのようなクラスに対して，上のような暗黙の型変換を提供したいこともあるでしょう．その場合，以下のようにコンストラクタのテンプレートを定義すれば良いことになります．

template
class C{
  template friend class C;

public:
  C(T const &val = T())
    : v(val){}

  C(C const &r)
    : v(r.v){}

  template
  C(C const &r)
    : v(r.v){}

private:
  T v;
};

3つ目のコンストラクタがCからCへの暗黙の型変換を提供します．
たとえば

C a;
C b(a);

と書けば，2行目のコードは3つのコンストラクタテンプレートにおいてOtherT = charとして実体化されたものを呼び出していることになります．
上のコードで一点だけ注意するべきことがあります．以下の部分です．

template friend class C;

これは"friend template（宣言）"と呼ばれるもので，意味としては「あらゆるtemplate引数Tに対して，classをfriendとする」というものです．これによって，たとえばclassはclassやclassなどあらゆるCをfriendとしてしまいます．
なぜこれが必要かというと，以下のコード

  template
  C(C const &r)
    : v(r.v){} // Cのprivateメンバvに直接アクセスしている

において，Cのprivateメンバvに直接アクセスする必要があるからです．
何度も言うようですがCとCは別の型です．従って，そのままではCはCのprivateメンバに直接アクセスできません．しかし，上のようにfriend templateを書いておけばCがCのprivateメンバvに直接アクセスできるようになるわけです．（上の例では，Cにおけるfrined templateのintによる実体化がこれを可能にしています．）
上のような簡単な例では，vに対する公開メンバ関数からアクセスすれば良いでしょうが，一般には上のようにfriend templateを宣言したほうが良い場合も多いでしょう．
ちなみに，上のコードに対して下のコードは当然通りません．

C a;
C b(a);

char*からintへの暗黙の型変換は許されていないため，コンストラクタテンプレートのv(r.v)という初期化子の記述の部分でエラーを引き起こすからです．