Question

当重载模板化函数时，如果编译器可以选择以下任一选项，编译器应如何选择调用哪个版本的函数：

调用函数的模板化版本（例如func<T>(foo)）。
调用函数的重载版本，该函数本身不是模板化的，但传递给函数的参数类型继承自重载函数模板中指定的类型。

考虑以下C ++代码：

#include <stdio.h>

struct Parent {}; 
struct Child : public Parent {}; 

template <typename T>
void func(T) {
  printf("func(T)\n");
}

void func(Parent) {
  printf("func(Parent)\n");
}

int main() {
  func(1);
  func(Parent());
  func(Child());
}

使用gcc或clang编译，输出：

func(T)
func(Parent)
func(T)

预计前两行是有意义的。但是，在通话func(Child())中，它可以轻松地调用func(Parent)（如果有的话，它似乎应该做什么）。

因此，我有两个主要问题：

标准规定了如何解决此类冲突的具体规则是什么？有一些信息in this question/answer，但如果有的话，它与我观察的内容相冲突。
有没有办法强制编译器在传递func(Parent)时调用Child？

我可以在我自己的代码中解决这个问题，这个例子是我想要做的简化版本，但我相信这是同样的问题。

Answer 1

重载决策的规则如下：

按名称
执行模板扣除并剪裁到可行的候选人（即丢弃不正确的电话）。
通过以下方式挑选最适合的候选人：

一个。选择具有最佳转换顺序的那个（将其视为“执行从参数类型转换为参数类型所需的最少工作”）
湾在功能模板上选择非功能模板
C。选择最专业的功能模板

让我们逐个讨论这些问题。对于你的函数调用：

func(1);

在（2）之后，我们有一个可行的候选人，func<int>。 func(Parent )不是一个可行的候选者，因为Parent不能从int构建，所以我们已经完成并调用了函数模板。

func(Parent());

我们有两个可行的候选人：func<Parent>和func(Parent )。两者都采用完全相同的参数，因此转换序列是相同的。因此，我们最终在步骤3b：我们在模板上选择非模板，然后调用func(Parent )。

func(Child());

我们有两个可行的候选人：func<Child>和func(Parent )。在前一种情况下，参数类型为Child，因此我们传入的内容是完全匹配（无需转换）。在后一种情况下，参数类型为Parent，因此我们必须执行派生到基础的转换。由于功能模板具有更好的转换序列（即不需要转换），因此它被认为是最佳的可行过载。您可以调用func(Parent ) - 这是可行的候选人，但它不是最佳可行的候选人。 func<Child>是一个更好的匹配。

有没有办法强制编译器在传递func(Parent)时调用Child？

您可以自己将Child投射到Parent：

Child c;
func(static_cast<Parent>(c));

或者您可以编写另一个带有Child的重载，这在第3种情况下是首选（并且仅在第3种情况下可行）：

void func(Child );

或者重写您的函数模板，以便不接受该层次结构中的任何类：

template <typename T,
          typename = std::enable_if_t<
              !std::is_convertible<T*, Parent*>::value
          >>
void func(T );

后一种解决方案（称为SFINAE）将从可行候选者集合中删除func<Child>，以便唯一可行的候选者变为func(Parent )。

Answer 2

为了能够完成任何事情，该标准发明了一份善良清单，以及尝试不同事物的顺序。 STL有一系列关于C9的讲座，详细介绍了这一点。

首先，模板为三种情况中的每一种实例化一个解决方案。第二个版本选择func(Parent)，因为它完全匹配，并赢得模板。第三次调用将模板化版本转换为被认为“不太好”的转换。

我唯一想到的就是做一些可怕的SFINAE来测试每个T，它不能使用类型特征从Parent继承。 C ++ 17中的概念可能允许稍微不那么复杂的东西。

见

Stephan T. Lavavej: Core C++, 2 of n - Template Argument Deduction

Stephan T. Lavavej: Core C++, 3 of n - Overload Resolution

C ++模板化函数重载规则

2 个答案: