具有指針參數的函數模板重載解析

Question

以下代碼演示了我用來確定類型T是否為特定類模板的實例化的C ++模板元編程模式的核心：

#include <iostream>

template<class A, class B>
struct S{};

template<class A, class B>
constexpr bool isS(const S<A,B>*) {return true;}

template<class T>
constexpr bool isS(const T*) {return false;}

int main() {
  S<int,char> s;
  std::cout<<isS(&s)<<std::endl;
  return 0;
}

它具有constexpr函數模板isS兩個重載，並且按預期輸出1 。 如果我從第二個isS刪除指針，即用

template<class T>
constexpr bool isS(const T) {return false;}

程序意外輸出0 。 如果isS兩個版本都isS編譯的重載解析階段，則輸出表明編譯器正在選擇第二個重載。 我已經使用此處的在線編譯器在GCC，Clang和vc ++下對此進行了測試，它們均產生相同的結果。 為什么會這樣？

我已經多次閱讀Herb Sutter的“為什么不專門使用功能模板”一文，看來這兩個isS函數都應被視為基本模板。 如果是這樣，那么問題是哪個是最專業的。 根據直覺和這個答案 ，我希望第一個isS是最專業的，因為T可以匹配S<A,B>*每個實例，並且T許多可能實例不能匹配S<A,B>* 。 我想在工作草案中找到定義此行為的段落，但是我不確定是哪個編譯階段引起了問題。 與“ 14.8.2.4在部分排序期間推導模板參數”有關嗎？

鑒於以下代碼（其中第一個isS引用const S<A,B> ，第二個采用const T ）輸出期望值1 ，因此，此問題尤其令人驚訝：

#include <iostream>

template<class A, class B>
struct S{};

template<class A, class B>
constexpr bool isS(const S<A,B>&) {return true;}

template<class T>
constexpr bool isS(const T) {return false;}

int main() {
  S<int,char> s;
  std::cout<<isS(s)<<std::endl;
  return 0;
}

因此，問題似乎與如何處理指針有關。

Answer 1

因為第二個重載會將頂級const放入const T ，所以它將在推論參數時解析為T* 。 第一次重載是更糟糕的匹配，因為它將解析為S<int, char> const* ，這需要進行const限定轉換。

您需要在變量s前面添加const ，以便啟動更專業的重載：

#include <iostream>

template<class A, class B>
struct S {};

template<class A, class B>
constexpr bool isS(const S<A,B>*) {return true;}

//template<class T>
//constexpr bool isS(const T*) {return false;}

template<class T>
constexpr bool isS(const T) {return false;}

int main() {
  S<int,char> const s{}; // add const here
  std::cout<<isS(&s)<<std::endl;
  return 0;
}

現場例子

將第一個重載更改為const S<A,B>&將產生正確的結果，因為存在身份轉換而不是資格調整。

13.3.3.1.4參考綁定[over.ics.ref]

1當引用類型的參數直接（8.5.3）綁定到參數表達式時，隱式轉換序列是恆等轉換，除非參數表達式的類型是參數類型的派生類，在這種情況下隱式轉換序列是從派生基數轉換（13.3.3.1）。

注意 ：如果對這樣的參數推導游戲有疑問，可以使用__PRETTY_FUNCTION__宏，該宏（在gcc / clang上）將為您提供有關所選模板的推導類型的更多信息。 然后，您可以注釋掉某些重載，以了解這如何影響重載分辨率。 請參見此示例 。

Answer 2

您的第二個版本沒有提供您期望的答案，因為isS的第一個版本需要隱式轉換，而第二個版本則不需要。

template<class A, class B>
constexpr bool isS(const S<A,B>*);

template<class T>
constexpr bool isS(const T);

S<int,char> s;
isS(&s);

請注意， &s的類型為S<int,char>* 。 第一個isS正在尋找const S<int,char>* ，因此指針需要轉換。 第二個isS是直接匹配。

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如果您發現自己經常需要這種模式，則可以將其概括化，如下所示：

template<template<typename...> class TT, typename T>
struct is_specialization_of : std::false_type {};

template<template<typename...> class TT, typename... Ts>
struct is_specialization_of<TT, TT<Ts...>> : std::true_type {};

然后檢查類型是否是S例如：

is_specialization_of<S, decltype(s)>::value