为什么隐式转换不适用于模板化的 function 参数？

Question

我遇到了一些模板问题，我已将其缩小为以下示例 (C++17)：

template <typename T> struct item {
  operator item<const T> () const { return item<const T>(); }
};

void conversionToConstRefWorks (const item<const int> &) { }

template <typename T> 
void butNotWhenTemplated (const item<const T> &) { }

int main () {

  item<int> i;
  item<const int> ci;

  // these all compile fine:
  conversionToConstRefWorks(ci);
  conversionToConstRefWorks(i);
  butNotWhenTemplated(ci);

  // but this one fails:
  butNotWhenTemplated(i); 

}

在那个例子中：

• item<T>有一个到item<const T>的隐式转换运算符，并且
• 转换似乎在conversionToConstRefWorks()中有效，但是
• butNotWhenTemplated()中似乎错过了转换，其中可以很好地传递item<const int>但传递item<int>无法编译。

该示例的编译失败（GCC 9.3）：

g++ --std=c++17 -W -Wall -pedantic -Wno-unused-variable    const_interop.cpp   -o const_interop
const_interop.cpp: In function ‘int main()’:
const_interop.cpp:54:24: error: no matching function for call to ‘butNotWhenTemplated(item<int>&)’
   54 |   butNotWhenTemplated(i);
      |                        ^
const_interop.cpp:40:6: note: candidate: ‘template<class T> void butNotWhenTemplated(const item<const T>&)’
   40 | void butNotWhenTemplated (const item<const T> &) {
      |      ^~~~~~~~~~~~~~~~~~~
const_interop.cpp:40:6: note:   template argument deduction/substitution failed:
const_interop.cpp:54:24: note:   types ‘const T’ and ‘int’ have incompatible cv-qualifiers
   54 |   butNotWhenTemplated(i);
      |                        ^

根本错误似乎是：

类型“const T”和“int”具有不兼容的 cv 限定符

我明白字面上的意思，但我不明白为什么会这样。 我的期望是item<int>:: operator item<const int> () const conversion operator 将在调用butNotWhenTemplated(i)时应用，就像在调用conversionToConstRefWorks(i)时应用的一样，并且该int将被选择用于T 。

我的主要问题是：为什么不编译？

我的另一个问题是：出于本文 scope 之外的原因， butNotWhenTemplated必须是一个模板并且必须为所有item参数指定<const T> ，并且我无法在调用它时明确指定模板参数。 有没有办法使它在这些约束下工作？

这是在 ideone (GCC 8.3) 上。

Answer 1

item<int> i;
template <typename T> void butNotWhenTemplated (const item<const T> &) { }
butNotWhenTemplated(i); 

根据模板参数替换规则，无法为item<const T> T匹配item<int>的 T。 在考虑任何转换（内置或用户定义的）之前，这会以硬错误方式失败。

类型推导不考虑隐式转换（除了上面列出的类型调整）：这是稍后发生的重载决议的工作。 但是，如果所有参与模板实参推导的参数都推导成功，并且所有未推导的模板arguments都是显式指定或默认的，则将剩余的function参数与对应的function arguments进行比较。

Answer 2

试试这个重载：

template <typename T>
void butNotWhenTemplated(const item<const T>&) { }

template <typename T>
void butNotWhenTemplated(const item<T>& x) {
    butNotWhenTemplated<const T>(x);
}

附录：

您试图通过对 const 的引用传递，但即使在非模板情况下，隐式转换也会创建 object 的副本。 您可能想在这里重新考虑您的设计。