c++ - 模板参数是否可以是引用类型？

Question

我已经开始学习 C++，目前我正在尝试开始使用模板，所以如果我的措辞不是 100% 准确，请多多包涵。

我正在使用以下文献:

• C++ 模板:完整指南(第 2 版)
• 有效的现代 C++:改进 C++11 和 C++14 使用的 42 种具体方法

第一本书看看下面的模板函数

template<typename T1, typename T2>
auto max(T1 a, T2 b) -> decltype(b<a?a:b) {
  return b < a ? a : b;
}

并声明此定义有一个缺点，因为 T1 或 T2 可能是引用，因此返回类型可能是引用类型。

然而，第二本书指出，如果 ParamType，在我们的例子中 T1 和 T2 既不是指针也不是引用，这对于我们的情况是正确的，调用表达式的引用部分将被忽略。

举例说明

template<typename T>
void f(T param);

int x = 27; // as before
const int cx = x; // as before
const int& rx = x; // as before
f(x); // T's and param's types are both int
f(cx); // T's and param's types are again both int
f(rx); // T's and param's types are still both int

现在我想知道，第一个代码片段的返回类型怎么可能是引用类型？

Answer 1

他们都是对的:

查看 cppinsights 中生成的代码

template<typename T1, typename T2>
auto max(T1 a, T2 b) -> decltype(b<a?a:b) {
  return b < a ? a : b;
}

template<typename T1, typename T2>
auto max2(T1 a, T2 b){
  return b < a ? a : b;
}

max(j,i);
max2(j,i);

将“生成”:

template<>
int & max<int, int>(int a, int b)
{
  return b < a ? a : b;
}

template<>
int max2<int, int>(int a, int b)
{
  return b < a ? a : b;
}

麻烦是关于 C++11 -> decltype(b<a?a:b)如果您删除它(在 C++14 及更高版本中)，该函数将不再返回引用

static_assert( is_same_v<decltype(i),int> );
static_assert( is_same_v<decltype((i)),int&> );
static_assert( is_same_v<decltype(i+j),int> );
static_assert( is_same_v<decltype(true?i:j),int&> );

参见 https://en.cppreference.com/w/cpp/language/operator_other#Conditional_operator

4) If E2 and E3 are glvalues of the same type and the same value category, then the result has the same type and value category [...]

5) Otherwise, the result is a prvalue [...]

在 C++ 中这意味着:

static_assert( is_same_v<decltype(true?i:j),int&> ); // E2 and E3 are glvalues 
static_assert( is_same_v<decltype(true?i:1),int> ); // Otherwise, the result is a prvalue