クラステンプレートと同じ型の代入演算子をオーバーロードしたい

Question

前提・実現したいこと

関数テンプレートを用いるとクラステンプレートと同じ型の代入演算子だけがオーバーロードされません．
クラステンプレートと同じ型の代入演算子をオーバーロードする方法を知りたいです．
可能であれば，なぜオーバーロードされなかったのか説明してくださると勉強になります．
よろしくお願いします．

該当のソースコード

#include <iostream>
template<class T>
class Foo {
public:
	T val;
	Foo() : val(0) {}
	template <typename U>
	Foo<T> operator=(const Foo<U> &arg) {
		std::cout << "operator=" << std::endl;
		this->val = arg.val;
		return *this;
	}
};
int main() {
	Foo<int> bar1;
	Foo<int> bar2;
	Foo<double> bar3;
	std::cout << "int" << std::endl;
	bar1 = bar2; // 「operator=」と表示されない
	std::cout << "double" << std::endl;
	bar1 = bar3; // 「operator=」と表示される
	return 0;
}

補足情報（FW/ツールのバージョンなど）

C++11

Answer 1

こんにちは。

Foo<int>へ、Foo<int>を代入しようとするとコンパイラが自動生成した代入演算子が呼ばれ、Foo<double>ならばユーザ定義の代入演算子が呼ばれるのですね。

明示的実体化されたFoo<int>はテンプレートではなく型ですね。
コンパイラはFoo<int>& operator(Foo<int> const&)を自動生成しますが、これはテンプレートではありません。
関数テンプレートと通常の関数では通常の関数が優先して呼び出されるため、自動生成された代入演算子がよばれたのではないでしょうか？（あまり自信なし）

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【追記】
ならば、Foo<T>& operator=(Foo<T> const&) = delete;すれば良さそうなものですが、ダメでした。
明示的にFoo<int>& operator=(Foo<int> const&)を定義するしかないかも知れません。

Comments

[yohhoy]

一応 「Foo<T>& operator=(Foo<T> const　volatile&) = delete;」 とすれば所望の動作はするようです。
https://wandbox.org/permlink/T8yRXY1kto0cnT1M

operator=(const Foo<U>&) [U=T]　と　operator=(const　volatile　Foo<T>&) を比べたとき、後者には追加の暗黙変換(const X& →const volatile X&)が必要になることを利用しています。メンテナンス不能になりそうなので、素直に非テンプレート版の代入演算子を定義すべきですねw

Answer 2

C++20 仕様書ドラフト https://github.com/cplusplus/draft/blob/master/source/classes.tex#L1783 に、

A user-declared copy assignment operator X::operator= is a
non-static non-template member function of class X with（略）

Because a template assignment operator or an assignment operator
taking an rvalue reference parameter is never a copy assignment operator,
the presence of such an assignment operator does not suppress the
implicit declaration of a copy assignment operator.

とあります（太字は回答者。ちなみに 1998 版にも同様の記述があります）ので、

    template <typename U>
    Foo<T> operator=(const Foo<U> &arg) {

は copy assignment operator とは認められず、デフォルトのコピー代入演算子が使われるのでしょう。
なお、代入演算子の戻り値は、無駄なコピーを防ぐために参照（Foo<T> &）にした方が良いと思われます。

Answer 3

コンパイラは、既に同じ型の代入演算子が暗黙的に定義されているため、TとUは別の型として認識します。同じ型の代入演算子を明示的にオーバーロードすれば期待通りの動作をすると思います。

Foo<T> operator=(const Foo<T> &arg) {
    std::cout << "operator=" << std::endl;
    this->val = arg.val;
    return *this;
}