c++ - 使用模板参数重载解析

Question

我无法理解为什么以下会导致模棱两可的调用:

#include <iostream>

// generic version f(X, Y)
template <class X, class Y>
void f(X x, Y y) {
    std::cout << "generic" << std::endl;
}

// overload version
template <class X>
void f(X x, typename X::type y) {
    std::cout << "overload" << std::endl;
}

struct MyClass {
    using type = int;
};

int main() {
    f(MyClass(), int()); // Call to f is ambiguous
}

我希望重载版本比通用版本更专注于第二个参数，被选为最佳候选者。我知道如果我将重载版本更改为

template <class X>
void f(X x, int y) {
    std::cout << "overload" << std::endl;
}

然后调用就很好地解析了，这意味着它与 X::type 是模板相关名称这一事实有关，但仍然无法弄清楚它失败的原因。非常感谢任何帮助。

Answer 1

首先，我们挑选可行的候选人。它们是:

void f(MyClass, int);                    // with X=MyClass, Y=int
void f(MyClass, typename MyClass::type); // with X=MyClass

这些候选项都采用相同的参数，因此具有等效的转换序列。所以基于这些的决胜局都不适用，所以我们回到 [over.match.best] 中的最后一个可能的决胜局:

Given these definitions, a viable function F1 is defined to be a better function than another viable function F2 if for all arguments i, ICSi(F1) is not a worse conversion sequence than ICSi(F2), and then [...] F1 and F2 are function template specializations, and the function template for F1 is more specialized than the template for F2 according to the partial ordering rules described in 14.5.6.2.

因此我们尝试根据偏序规则对两个函数模板进行排序，这涉及为每个模板参数合成一个唯一的类型，并尝试对每个过载执行模板推导。但是使用来自 [temp.deduct.partial] 的关键附加相关规则:

Each type nominated above from the parameter template and the corresponding type from the argument template are used as the types of P and A. If a particular P contains no template-parameters that participate in template argument deduction, that P is not used to determine the ordering.

那么这是什么意思呢。首先，让我们尝试从重载中推导出通用版本。我们选择合成类型 UniqueX(对于 X)和 UniqueX_type(对于 typename X::type)并查看是否我们可以调用通用函数。这成功了(使用 X=UniqueX 和 Y=typename X::type)。

让我们试试相反的方法。我们选择一个 UniqueX(对于 X)和一个 UniqueY(对于 Y)并尝试执行模板推导。对于第一个 P/A 对，这很容易成功。但是对于第二个参数，X 是一个非推导上下文，您会认为这意味着模板推导失败。 但是 根据报价的粗体部分，我们只是为了订购目的而跳过这个 P/A 对。因此，由于第一个 P/A 对成功，我们认为整个推导过程已经成功。

由于模板推导在两个方向上都成功，我们不能选择一个函数或另一个函数更专业。由于没有进一步的决胜局，因此没有单一的最佳可行候选人，因此这个决定是模棱两可的。

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当第二次重载改为:

template <class X> void f(X, int);

过程中发生变化的部分是演绎现在在一个方向上失败了。我们可以推断出 X=UniqueX 但是第二对有一个 int 类型的参数和一个 UniqueY 类型的参数，这将不起作用，所以这个方向失败了。在相反的方向上，我们可以推断出 X=UniqueX 和 Y=int。这使得此重载比通用重载更专业，因此我最初提到的最后一个决胜局更喜欢它。

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作为附录，请注意模板的部分排序很复杂。考虑:

template <class T> struct identity { using type = T; };

template <class T> void foo(T );                             // #1
template <class T> void foo(typename identity<T>::type );    // #2

template <class T> void bar(T, T);                           // #3
template <class T> void bar(T, typename identity<T>::type ); // #4

foo(0);      // calls #1, #2 isn't even viable
foo<int>(0); // calls #2
bar(0,0);    // calls #3! we fail to deduce 3 from 4, but we succeed
             // in deducing 4 from 3 because we ignore the second P/A pair!