c++ - 无法将指向 const 数据的指针作为函数模板参数传递

Question

我有一个函数，它接受一个函数指针作为参数，然后用它自己的参数调用该函数:

typedef int (*my_func_ptr)( int );

int foo( my_func_ptr f ) {
    static int i = 0;
    return i = f( i );
}

有时，我需要将函数传递给 foo这不仅仅取决于整数输入来吐出结果。

int add_strlen( int i, const char* s ) {
    return i + strlen( s );
}

我可以修改上面的代码以利用 std::function然后使用 std::bind , 但我更喜欢在编译时创建这些函数，所以我使用模板。

template<const char* S>
int add_strlen( int i ) {
    return i + strlen( S );
}

/**
 * Usage:
 * char bar[] = "bar";
 * foo( add_strlen<bar> );
 */

我的问题出现在使用指针作为模板参数时。每当我使用指向任何类型的常量数据的指针作为模板参数时，如果传递的参数被声明为该类型的非常量数组，它只会设法编译。

char char_array[]             = "works";
const char const_char_array[] = "error";
char *char_ptr                = "error";
const char *const_char_ptr    = "error";

Clang (ver. 3.0-6) 中的相关错误(char_ptr 和const_char_ptr 的错误相同):

func_ptr.cpp:29:9: error: no matching function for call to 'foo'
        foo( add_strlen<const_char_array> );
        ^~~
func_ptr.cpp:6:5: note: candidate function not viable: no overload of 'add_strlen' matching 'my_func_ptr' (aka 'int (*)(int)') for 1st argument
int foo( my_func_ptr f )

谁能给我解释一下这是为什么？我的看法，模板参数S预计类型为 const char* ，这在任何其他情况下都意味着我可以传入任何常量或非常量指针或 char 类型的数组。并期望它起作用。我希望能够将我的数组声明为 const ，因为我什至不想暗示它们是要在运行时修改的。有什么方法可以让我的数组保持常量并将它们用作模板参数？

编辑:感谢一些帮助(以及具有更好错误的较新版本的 Clang)，我能够确定提供具有内部链接的模板参数是问题的一部分。通过将上述变量声明为 extern，我可以使用 add_strlen<const_char_array>没有错误。我还创建了一个简化的测试用例。它包含在下面:

---

#include <cstring>

typedef int (*my_func_ptr)( int );

int foo( my_func_ptr f ) {
    static int i = 0;
    return i = f( i );
}

template<const char* S>
int add_strlen( int i ) {
    return i + strlen( S );
}

extern char char_array[];
extern const char const_char_array[];
extern char *char_ptr;
extern const char *const_char_ptr;

char char_array[] = "foo";
const char const_char_array[] = "bar";
// assigning to string literal is deprecated
char *char_ptr = char_array;
const char *const_char_ptr = "baz";

int main(int argc, const char *argv[])
{
    foo( add_strlen<char_array> ); // works
    foo( add_strlen<const_char_array> ); // works
    //foo( add_strlen<char_ptr> ); // doesn't work
    //foo( add_strlen<const_char_ptr> ); // doesn't work
    return 0;
}

Answer 1

这个错误好像和你是什么以及不允许什么作为非类型模板参数有关，引用IBM Linux Compilers documentation for Non-type template parameters他们有话要说:

The syntax of a non-type template parameter is the same as a declaration of one of the following types:

• integral or enumeration
• pointer to object or pointer to function
• reference to object or reference to function
• pointer to member

char_array[] 和 const_char_array[] 在传入时工作的原因是因为它们在编译时是常量，并且在程序运行时永远不会在程序下改变.整数类型可以传入，但是指向整数类型的指针不能传入。

模板需要一种const char * a.k.a const char[x]，但它也需要一些永远不会改变的东西，所以指针指向可能永远不会改变。当在编译器时传入您的 const_char_array 时，它被传递给 char[6](“错误”)。位置永远不会改变，内容永远不会改变。然而，当传入 const_char_ptr 时，它得到一个 const char *，虽然指针本身可能永远不会改变，但它指向的位置完全有可能改变。它本身不是静态的。

char *_arr = new char[20];
const char* _ptr_arr = _arr;

我们可以在这里同意我的 _ptr_arr 与您的 const_char_ptr 是完全相同的类型，但内容的存储位置可能会在运行时发生变化。在模板中这是不允许的，因为它可能需要模板的全新实例化，并且从创建模板时起就不确定。 char [6] 是静态的，不会改变。

foo( add_strlen<_ptr_arr> );

导致以下编译器错误:

test.cpp:36:5: error: no matching function for call to 'foo'
    foo( add_strlen<_ptr_arr>);
    ^~~
test.cpp:6:5: note: candidate function not viable: no overload of 'add_strlen' matching 'my_func_ptr' (aka 'int (*)(int)') for 1st argument
int foo( my_func_ptr f ) {
    ^

这不是很有帮助，我们想弄清楚为什么没有有效的重载，使用函数独立编译代码而不作为函数指针传递我们得到以下内容:

add_strlen<_ptr_arr>(0);

将导致:

test.cpp:36:5: error: no matching function for call to 'add_strlen'
    add_strlen<_ptr_arr>(0);
    ^~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
test.cpp:16:5: note: candidate template ignored: invalid explicitly-specified argument for template parameter 'S'
int add_strlen( int i ) {
    ^

所以显式指定的参数是无效的，具体来说，我们不能传入一个指向整数的指针。