basic_string<CharT> 与 CharT*

Question

这是一个常见问题解答，但我找不到令人满意的答案。在我的项目中，我们支持std::string，现在还必须支持宽字符串。所以我们想转移到basic_string，但随后，事情就停止了，需要明确说明参数：

#include <string>

template <typename CharT, typename Traits, typename Allocator>
void
foo(const std::basic_string<CharT, Traits, Allocator>&)
{}

template void foo(const std::string&);

// template void
// foo<char, std::char_traits<char>, std::allocator<char>>(const std::string&);

void bar(const std::string& s)
{}

int main()
{
  bar("abc");
  foo<char, std::char_traits<char>, std::allocator<char>>("def");
  foo("def");
}

好的，众所周知的原因它失败了：

clang++-mp-3.5 -Wall -std=c++11 foo.cc 
foo.cc:20:3: error: no matching function for call to 'foo'
  foo("def");
  ^~~
foo.cc:5:1: note: candidate template ignored: could not match
      'basic_string<type-parameter-0-0, type-parameter-0-1, type-parameter-0-2>'
      against 'char const[4]'
foo(const std::basic_string<CharT, Traits, Allocator>&)
^

我不明白为什么它适用于bar？为什么 foo 对 char 的显式实例化（使用显式模板参数或使用推导）不足以解决此问题？

这似乎意味着我们将不得不将其用作实现细节，而不是在公开的 API 中使用模板和 basic_string，但向用户公开 std::string、std::wstring 等的重载。真可惜。

谢谢！

Answer 1

对于bar("abc")，存在从char const[4] 到std::string 的隐式转换。 foo 与bar 的不同之处在于它实际上不是一个函数，而是一个函数模板。为了构建正确的函数，需要知道它的模板参数。

对foo 的第一次调用显式提供了模板参数，因此它构建了一个如下所示的函数：

void foo(const std::basic_string<char, std::char_traits<char>, std::allocator<char>>&);

隐式转换启动，一切正常。

第三次调用没有提供模板参数，因此编译器必须从char const[4] 类型中找出CharT、Traits 和Allocator 的类型。此类型不携带该信息，因此推导失败并且重载解析找不到正确的函数。

Answer 2

这对你有用吗：

template <typename StringT>
void foo(const StringT& the_string)
{
    typedef decltype(the_string[0]) CharT;
    // do the work
}

这可以将StringT 推断为std::string、std::wstring、const char[N]、const wchar_t[N]、std::vector<char> 等。如果您希望事先将 C 样式字符串隐式转换为 std::string，那么您可以使用所有 STL 集合共有的成员函数，添加捕获数组的转发重载：

template <typename CharT, size_t N>
void foo(const CharT (&char_array_or_literal)[N])
{
    foo(std::basic_string<CharT>(char_array_or_literal));
}

也许另一个字符指针：

template <typename CharT>
void foo(const CharT* char_ptr)
{
    foo(std::basic_string<CharT>(char_ptr));
}

另一方面，如果您需要basic_string的所有功能，则应使用广泛模板进行转发：

template <typename CharT, typename Traits, typename Allocator>
void foo(const std::basic_string<CharT, Traits, Allocator>& the_string)
{
    // the real work is done here
}

template <typename StringLikeT>
void foo(const StringLikeT& the_string_like_thing)
{
    typedef decltype(the_string_like_thing[0]) CharT;
    // this turns string literals, arrays, pointers, vectors, std::array, all into basic_string
    foo(basic_string<CharT>(&the_string_like_thing[0]));
}

Answer 3

最好的解决方法似乎是为 std::string 和 std::wstring 提供非模板重载，以委托给函数模板 (Demo at Coliru)：

template <typename CharT, typename Traits, typename Allocator>
void foo(const std::basic_string<CharT, Traits, Allocator>&)
{}

inline void foo(const std::string& u) { foo<>(u); }
inline void foo(const std::wstring& u) { foo<>(u); }