为什么右值引用参数与重载决策中的 const 引用匹配？

Question

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对于 STL 容器 C、std::begin(C) 和包括 std::data(C) 在内的类似访问函数（C++17 起）应该具有与 C::begin() 相同的行为以及其他相应的 C 方法。但是，由于涉及 lvalue/rvalue 引用和常量的重载解析细节，我观察到了一些有趣的行为。

DataType1 是 int* 很容易预料的。此外，通过 Boost 的 type_id_with_cvr 确认了这一点。 const vector<int> 给出 int const* 不足为奇。

using T = vector<int>;
using DataType1 = decltype(T().data()); // int*
using CT = const T;
using DataType2 = decltype(CT().data()); // int const*

using boost::typeindex::type_id_with_cvr;
cout << type_id_with_cvr<DataType1>() << endl; // prints int*
...

我试过std::data，它也可以处理数组和非STL容器。但它会产生 int const*。类似地，std::begin returns 一个 const 迭代器，即使 T 不是 const.

using T = vector<int>;
using DataType3 = decltype(std::data(T())); // int const* Why ???
using CT = const T;
using DataType4 = decltype(std::data(CT())); // int const*

问题：造成这种差异的原因是什么？我预计 C.data() 和 std::data(C) 会以相同的方式运行。

我的一些研究：为了为 DataType3 获得 int*，T 必须显式转换为非常量左值引用类型。我尝试了 declval，它正在工作。

using DataType3 = decltype(std::data(std::declval<T&>())); // int*

std::data 提供两个重载：

template <class _Cont> constexpr
auto data(_Cont& __c) -> decltype(__c.data()) { return __c.data(); }

// non-const rvalue reference argument matches to this version.
template <class _Cont> constexpr
auto data(const _Cont& __c) -> decltype(__c.data()) { return __c.data(); }

在解析 std::data 的重载函数时，非 const 右值引用 T() 匹配 const T& 版本而不是 T& 版本。

在标准（13.3，over.match）中找到这个特定的重载解析规则并不容易。如果有人能指出这个问题的确切规则，那就更清楚了。

Answer 1

此行为归因于重载解析规则。根据 标准 8.5.3/p5.2 引用 [dcl.init.ref]，右值引用绑定到 const 左值引用。在这个例子中：

std::data(T())

您向 std::data 提供了一个右值。因此，由于重载决议规则，重载：

template <class _Cont> constexpr
auto data(const _Cont& __c) -> decltype(__c.data()) { return __c.data(); }

是一个更好的匹配。因此你得到 const int*

您不能将临时值绑定到非常量左值引用。

Answer 2

唯一有点令人惊讶的是 using DataType1 = decltype(T().data()); // int*。

...不过还是正常的，member函数可以在临时对象上调用而不被当成const。 这是成员函数和自由函数之间的另一个重要区别。

例如，在 C++98（前右值引用）中，不可能执行 std::ofstream("file.txt") << std::string("text")，因为 operator<< 不是成员，临时对象被视为 const .如果 operator<< 是 std::ofstream 的成员，那将是可能的（甚至可能有意义）。（后来在 C++11 中使用右值引用情况发生了变化，但这一点仍然有效）。

这是一个例子：

#include<iostream>
struct A{
    void f() const{std::cout << "const member" << std::endl;}
    void f(){std::cout << "non const member" << std::endl;}
};

void f(A const&){std::cout << "const function" << std::endl;}
void f(A&){std::cout << "non const function" << std::endl;}

int main(){
    A().f(); // prints "non const member"
    f(A()); // prints "const function"
}

该行为是在临时构造和使用对象时暴露的。在我能想象的所有其他情况下，成员 f 等同于 f 自由函数。（r-value 参考资格 && -- 对于成员和函数 -- 可以为您提供更细粒度的控制，但这不是问题的一部分。）

为什么右值引用参数与重载决策中的 const 引用匹配？

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c++

rvalue-reference

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