c++ - 为什么 C++ 模板数组长度推导需要类似于 "f(T (&a)[N]"？

Question

使用 C++ 模板知道 C 风格数组的长度，我们需要这个:

#include<stdio.h>
template<class T,size_t N>
size_t length(T (&a)[N]){ return N; }
int main() {
    int fd[2];
    printf("%lld\n", length(fd));;
    return 0;
}

有效，打印 2。我的问题是关于语法。

在length的声明中，为什么参数应该是(&a)[N]，而a[N]不是'不工作？

如果我改成

template<class T,size_t N>
size_t length(T a[N]){ return N; }

gcc 会说:

template argument deduction/substitution failed:
couldn't deduce template parameter 'N'

为什么这里需要一个额外的&和一对围绕数组标识符的大括号，这背后的模板规则/语法规则是什么？

感谢详细的解释。

Answer 1

在这个函数声明中

template<class T,size_t N>
size_t length(T a[N]){ return N; }

编译器将数组类型的参数调整为指向数组元素类型的指针。

也就是说这个声明实际上等同于

template<class T,size_t N>
size_t length(T *a){ return N; }

另一方面，在这个调用中用作参数表达式的数组

length(fd)

隐式转换为指向其第一个元素的指针。

所以编译器无法推导出模板非类型参数N的值。

当参数声明为引用时，不会发生上述调整和隐式转换。该引用用作数组的别名。

注意使用C函数printf输出无符号整数类型size_t的对象需要使用转换说明符zu而不是 lld。