C++ 入门第 5 版函数模板特化

Question

你好，我有来自 C++ 入门第 5 版的这段代码:

主要功能模板:

// first version; can compare any two types
template <typename T>
int compare(T const& x, T const& y)
{
    std::cout << "compare(T const&, T const&)\n";

    if(std::less<T>()(x, y))
        return -1;
    if(std::less<T>()(y, x))
        return 1;
    return 0;
}

字符数组的特化:

// second version to handle string literals
template <unsigned N, unsigned M>
int compare(char const(&ar1)[N], char const(&ar2)[M])
{
    std::cout << "compare(char const(&)[N], char const(&)[M])\n";
    return strcmp(ar1, ar2);
}


// special version of compare to handle pointers to character arrays
template <>
int compare(const char* const &p1, const char* const &p2)
{
    std::cout << "compare(char const* const&, char const* const&)\n";

    return strcmp(p1, p2);
}


int main()
{

    const char *p1 = "hi", *p2 = "mom";
    compare(p1, p2); // calls the third version (pointers to character strings)
    compare("hi", "mom"); // calls the template with two nontype parameters
    compare("high", "HIGH"); // error: call ambiguous

    std::cout << "\nDone!\n";
}

• 我有一些问题:

• 引用数组参数的compare 版本是特化 还是重载？我认为这是一个特化，因为它的参数列表必须与主函数模板 compare 中的一个相匹配。对吗？

• 程序工作正常，直到我传递两个字符数组或两个长度相同的文字字符串。在这种情况下，编译器无法像我的调用那样解析调用 compare("high", "HIGH");.:

这是否意味着它失败了，因为带有数组参数的版本不可行？ - 因为我猜数组的大小是其类型的一部分，因此传递两个不同大小的数组会产生两种不同的类型，因此这个版本不可行？

我的编译器的输出:

    error: call of overloaded ‘compare(const char [5], const char [5])’ is ambiguous
     candidate: ‘int compare(const T&, const T&) [with T = char [5]]’|
    candidate: ‘int compare(const char (&)[N], const char (&)[M]) [with unsigned int N = 5; unsigned int M = 5]’

• 那么我怎样才能消除这个调用的歧义呢？请指导我的猜测。谢谢

Answer 1

关于您的第一个问题:函数是重载，不是特化。开始时无法部分特化函数模板。除此之外，特化会提到一个空的模板参数列表。例如，char const* 的版本是一种特化:

template <>
int compare(char const* x, char const& *);

关于你的第二个问题:编译器似乎得出了第一个重载和第二个重载同样好的结论。我不太确定为什么会这样，因为采用数组引用的版本似乎更好。添加另一个重载可以解决该问题:

template <unsigned N>
int compare(char const(&ar1)[N], char const(&ar2)[N])
{   
    std::cout << "compare(char const(&)[N], char const(&)[N])\n";
    return strcmp(ar1, ar2);
}

具有两个数组大小的版本也是可行的。只是另一个过载也很好。您可以限制第一个版本，使其不能用于数组，而不是添加重载:

template <typename T>
std::enable_if_t<!std::is_array_v<T>, int> compare(T const& x, T const& y)
{
    std::cout << "compare(T const&, T const&)\n";

    if(std::less<T>()(x, y))
        return -1;
    if(std::less<T>()(y, x))
        return 1;
    return 0;
}