模板函数的重载解析

Question

考虑这段代码：

#include <iostream>

//Number1
template<typename T1, typename T2>
auto max (T1 a, T2 b)
{
    std::cout << "auto max(T1 a, T2 b)" <<std::endl;
    return  b < a ? a : b;
}

//Number2
template<typename RT, typename T1, typename T2>
RT max (T1 a, T2 b)
{
    std::cout << "RT max(T1 a, T2 b)" << std::endl;
    return  b < a ? a : b;
}


int main()
{
    auto a = ::max(4, 7.2);         //Select Number1

    auto b = ::max<double>(4, 7.4); //Select Number2

    auto c = ::max<int>(7, 4.);     //Compile-time error overload ambiguous

    auto c = ::max<double>(7, 4.); //Select Number2

}

auto c = ::max<int>(7, 4.); ：由于以下消息的过载歧义，此行无法编译：

maxdefault4.cpp:9:27: error: call of overloaded 'max(int, double)' is ambiguous
  auto c = ::max<int>(7, 4.);
                           ^
maxdefault4.cpp:9:27: note: candidates are:
In file included from maxdefault4.cpp:1:0:
maxdefault4.hpp:4:6: note: auto max(T1, T2) [with T1 = int; T2 = double]
 auto max (T1 a, T2 b)
      ^
maxdefault4.hpp:11:4: note: RT max(T1, T2) [with RT = int; T1 = int; T2 = double]
 RT max (T1 a, T2 b)
    ^

而下面的代码： àuto c = ::max<double>(7, 4.) 成功，为什么我们没有相同的错误消息说 max<double> 的调用不明确，就像 max<int> 失败一样？

为什么 double 没有问题？

我在 "C++ templates, the completes Guide" 书中读到模板参数推导没有考虑 return 类型，所以为什么 max<int> 不明确而不是 max<double> ？

return 类型的模板函数真的没有考虑到参数推导吗？

Answer 1

the template argument deduction does not take the return type into account,

是的。 Template argument deduction 根据函数参数执行。

so why max<int> is ambiguous and not max<double>?

给定 ::max<int>(7, 4.)，对于第一个重载，第一个模板参数 T1 被指定为 int，并且 T2 被推导出为 double第二个函数参数 4.，则实例化将是 double max(int, double)。对于第二次重载，第一个模板参数 RT 指定为 int，T1 从 7 推导为 int，推导 T2作为 double 来自 4.，那么实例化将是 int max(int, double)。 Overload resolution 也没有考虑 return 类型，两个重载都是 完全匹配 然后歧义

给定 ::max<double>(7, 4.)，对于第一个重载，第一个模板参数 T1 指定为 double，并且 T2 推导为 double 来自4.，所以实例化将是 double max(double, double)。对于第二次重载，第一个模板参数 RT 指定为 double，T1 从 7 推导为 int，推导 T2作为 4. 的 double，那么实例化将是 double max(int, double)。然后第二个重载在 overload resolution 中获胜，因为它是 完全匹配 ，第一个重载需要从 int 进行 隐式转换 到 double 第一个参数 7.

Answer 2

让我们看看在重载解析期间将 double 指定为参数对编译器有何影响。

对于"Number1"max模板，它指定第一个参数必须是double类型。尝试进行模板匹配时，编译器推断第二个参数的类型为 double。所以生成的签名是auto max(double, double)。这是一场比赛，尽管它涉及将第一个参数从 int 转换为 double.

对于"Number2"max模板，指定return类型为double。推导参数类型。所以生成的签名是double max(int, double)。这是一个完全匹配，消除了任何歧义。

现在让我们看看指定 int。现在这两个签名是 auto max(int, double) 和 double max(int, double)。如您所见，与重载决议相关的差异没有，导致歧义。

本质上，通过传入 double，您通过强制不必要的转换毒化了其中一个重载；另一个过载从而占据主导地位。相反，传入 int 不会进一步限制任一重载成为完美匹配的能力。

Answer 3

对于您的每个函数调用，编译器都有 2 个函数可供选择，并会选择最佳的一个。未知的模板参数是从除 RT 之外的参数中推导出来的，必须明确指定并且不能推导出来。

auto a = ::max(4, 7.2);

由于RT未指定且无法推导，因此第二个重载不可用，因此被忽略。选择第一个，类型推导为 int 和 double.

auto b = ::max<double>(4, 7.4);

RT 现在已指定，因此编译器可以选择使用 max<double,int,double> 或 max<double, double>，3 模板参数版本的参数类型与函数参数完全匹配，而 2模板参数版本需要从 int 到 double 的转换，因此选择了 3 参数重载。

auto c = ::max<int>(7, 4.);

RT 现在已指定，因此编译器可以选择使用 max<int,int,double> 或 max<int, double>，两个函数的参数类型现在相同，因此编译器无法在两者之间进行选择他们。

模板函数的重载解析

Overload resolution of template functions

c++

templates

overload-resolution