c++ - 模板重载的行为不同于非模板重载

Question

有这个:

#include <iostream>

void test(const int& ref){
    std::cout << "By reference\n";
}

void test(const int *ptr){
     std::cout << "By pointer\n";
}

template<typename T>
void test_template(const T &ref){
    std::cout << "By reference\n";
}

template<typename T>
void test_template(const T *ptr){
     std::cout << "By pointer\n";
}

int main() {
    int *p = 0;
    test(p);
    test_template(p);
    return 0;
}

我得到了输出(使用 g++ 4.8.4):

By pointer
By reference

为什么模板版本的行为不同(是 C++ 缺陷还是编译器错误)？

Answer 1

让您感到困惑的是您的模板并没有完全复制重载的行为。当编译器执行(非模板)重载解析时，它发现 const int* 比 const int& 更匹配，因为 不需要转换指针重载中的int*(不过，两者都有限定符转换，不是那么重要)。

但是，对于您的模板，情况有些不同

这个:

template<typename T>
void test_template(const T &ref){
    std::cout << "By reference\n";
}

可以实例化为const int& ref，没错，但也可以实例化为int* const& ref(因为T是const , T 是 int*，要创建一个 const 指针，请将 const 放在 int* 之后)。比较一下:

template<typename T>
void test_template(const T *ptr){
   std::cout << "By pointer\n";
}

其中，T可以实例化为int得到const int*

所以现在编译器必须问自己，哪个是更好的匹配，

• int* const& ref，或者
• const int* ptr?

答案是第一个。鉴于在订购模板之前删除了引用和 cv 限定符，我们只剩下比较

• int* 反对
• const int*

因此第二个需要从 int* 到 const int* 的类型转换，而第一个则不需要。 (指针语法很奇怪，你记得在我们上面的例子中，剩下的 const 是类型的一部分，而不是限定符)。请注意，如果您将 p 定义为 const int *p = 0;，编译器会选择第二个。

要完全重新创建非模板重载的行为，您必须显式测试 T 是否为指针类型:

template<typename T, typename std::enable_if<!std::is_pointer<T>::value, int>::type = 0>
void test_template(const T& ref){
   std::cout << "By reference\n";
}
    
template<typename T>
void test_template(const T* ptr){
   std::cout << "By pointer\n";
}

但是，我认为真正“足够好”的是将 const 移动到 T* 的另一侧以实现指针重载:

template<typename T>
void test_template(const T &ref){
   std::cout << "By reference\n";
}
    
template<class T>
void test_template(T* const ptr){
   std::cout << "By pointer\n";
}

这是有效的，因为在订购模板时，首先从类型中删除了 cv 限定符和引用。这给我们留下了

• T ref 对比

• T* ptr

  并且 T* 被认为比 T 更专业，因此将根据需要选择第二个。