具有不可更改的通用参考函数模板的 C++ 重载解决方案

Question

假设我的代码中某处是一个带有通用参考参数的函数 foo，我无法更改:

template<typename T>
auto foo(T&& t) { std::cout<<"general version"<<std::endl; }

现在我想为给定的 class A 重载 foo，并确保为 A 的任何限定符和引用类型调用重载。为此，我可以强行为所有可能的资格提供重载（暂时忽略 volatile）：

auto foo(A & a) { std::cout<<"A&"<<std::endl; }
auto foo(A const& a) { std::cout<<"A const&"<<std::endl; }
auto foo(A && a) { std::cout<<"A &&"<<std::endl; }
auto foo(A const&& a) { std::cout<<"A const&&"<<std::endl; }

Demo。然而，对于更多参数，这非常糟糕。

或者，我可以按值传递，这似乎也捕获了之前的所有情况：

auto foo(A a) { std::cout<<"A"<<std::endl; }

Demo。但是现在需要复制大对象（至少原则上是这样）。

有解决这些问题的优雅方法吗？

记住万能参考函数我是改不了的，所以SFINAE之类的是不可能的

Answer 1

C++20 的更新：下面的答案对于 C++11 到 C++17 仍然适用，但在 C++20 中你可以这样做：

template <typename T>
    requires std::same_as<std::remove_cvref_t<T>, A>
auto foo(T&& t) {
    // since this is more constrained than the generic forwarding reference
    // this one should be preferred for foo(A{})
}

您可以通过创建命名概念来使用更方便的语法：

template <typename T, typename U>
concept DecaysTo = std::same_as<std::decay_t<U>, T>;

// longest form
template <typename T> requires DecaysTo<T, A> void foo(T&&);

// middle form
template <DecaysTo<A> T> void foo(T&&);

// abbreviated form
void foo(DecaysTo<A> auto&&);

老实说，我觉得你运气不好。典型的方法都失败了。你可以做...

SFINAE?

template <typename T> auto foo(T&& );
template <typename T,
          typename = only_if_is<T, A>>
auto foo(T&& );

foo(A{}); // error: ambiguous

写一个 class 接受左值或右值引用？

template <typename T> lref_or_ref { ... };
    
template <typename T> auto foo(T&& );
auto foo(lref_or_ref<A> );

foo(A{}); // calls general, it's a better match

您最好的办法是使用选择器引入转发功能：

template <int I> struct chooser : chooser<I - 1> { };
template <> struct chooser<0> { };

template <typename T>
auto bar(T&& t, chooser<0> ) {
    // worst-option, general case
    foo(std::forward<T>(t));
}

template <typename T,
          typename = only_if_is<T, A>>
auto bar(T&& t, chooser<1>) {
    // A-specific
}

template <typename T>
auto bar(T&& t) {
    bar(std::forward<T>(t), chooser<20>{});
}

但是您提到这对您也不起作用。

具有不可更改的通用参考函数模板的 C++ 重载解决方案

C++ Overload resolution with universal reference function template which can't be changed

c++

templates

overload-resolution

c++11

universal-reference