根据参数的值类别调用函数

Question

昨天我问a question about when to use std::forward and when to use std::move

今天我试图应用我认为我学到的东西。我写了以下内容：

template <typename T>
void exp(T a, T b)
{
  cout << "rvalues" << endl;
}

template <typename T>
void exp(T& a, T& b)
{
  cout << "lvalues" << endl;
}

template <typename T>
void foo(T&& a, T&& b)
{
  exp(forward<T>(a), forward<T>(b));
}

当我在main 中调用foo(4, 5) 时，它会打印出"rvalue"，正如我所期望的那样，但是当我执行类似的操作时

int a = 0, b = 0;
foo(a, b);

发生错误：'exp' : ambiguous call to overloaded function

我在这里缺少什么？为什么最后一次调用foo(a, b) 没有调用void exp(T& a, T& b) 函数？

Answer 1

引用绑定和左值到右值的转换都被赋予了精确匹配等级：

§ 13.3.3.1.4 [over.ics.ref]/p1:

当引用类型的参数直接（8.5.3）绑定到参数表达式时，隐式转换序列是身份转换。

因此，编译器无法根据更好的转换序列选择在两者之间进行选择，并尝试对exp的两个重载进行部分排序（因为更专业的函数模板优先于重载解析）。然而：

§ 14.8.2.4 [temp.deduct.partial]/p5:

在完成偏序之前，对用于偏序的类型进行某些转换：

— 如果P 是引用类型，则P 将替换为引用的类型。

— 如果A 是引用类型，则A 将替换为引用的类型。

这使得这两个重载无法区分，因为两者都不是更专业的，因为从偏序的角度来看，它们看起来相同，并且没有其他例外适用。

如果您的主要目标是为右值设置一个重载，为左值设置另一个重载，您可以将它们定义如下：

template <typename T>
void exp(T&& a, T&& b) {}

template <typename T>
void exp(T& a, T& b) {}

现在，虽然exp(T&& a, T&& b) 也适用于左值，但另一个重载被认为更专业：

§ 14.8.2.4 [temp.deduct.partial]/p9:

如果对于给定类型，双向推导成功（即，在上述转换后类型相同）并且P 和A 都是引用类型（在被替换之前与上面提到的类型）：

——如果参数模板的类型是左值引用并且参数的类型是 模板不是，参数类型被认为比另一个更专业；否则[...]

这使得exp(T& a, T& b) 成为左值的首选，而exp(T&& a, T&& b) 反过来成为右值的唯一可行。

DEMO

Answer 2

打印右值的 exp 版本不正确。 应该是：

template <typename T>
void exp(T&& a, T&& b)
{
  cout << "rvalues" << endl;
}

如果您调用 foo(a, b) 编译器可能会选择复制 a 和 b 并调用您的右值版本，而实际上它们不是右值。 这就是您收到编译错误的原因。

如果您真的想查看参数是否为右值，您可以使用 is_rvalue_reference：

template <typename T>
void exp(T&& a, T&& b)
{
  std::cout << "rvalues: " << std::is_rvalue_reference<T&&>::value << std::endl;
}

如果您想要一个用于右值的函数和一个用于左值的函数，那么您可以使用 enable_if：

template <typename T>
typename std::enable_if<std::is_rvalue_reference<T&&>::value, void>::type exp(T&& a, T&& b)
{
  std::cout << "rvalues" << std::endl;
}

template <typename T>
typename std::enable_if<!std::is_rvalue_reference<T&>::value, void>::type exp(T& a, T& b)
{
  std::cout << "lvalues" << std::endl;
}

您可能需要包含 type_traits 头文件。