C++ - 围绕函数模板实例化的规则

Question

我现在正在学习函数模板，我想研究一下函数模板实例化的一些规则。所以我写了以下代码：

#include <iostream>

template <typename>
int check(int x) {
  return x * 2;
}

int main() {
  std::cout << check<double>(10) << std::endl; // #1
  std::cout << check<>(10) << std::endl;         // #2
  std::cout << check(10) << std::endl;            // #3
  return 0;
}

#1、#2 和#3 行并没有一起编译，每次尝试我只留下其中一个并注释其余部分。 因此，当 #1 启用时，我没有编译错误，并且打印了正确的答案“20”。据我了解， "check" 调用模板实例化机制，因此真正创建了 "int check(int)" 函数（模板参数的类型不没有任何影响）。 启用#3 时，出现编译错误"error: no matching function for call to 'check(int)'"，这是合理的，因为我正在尝试调用" check(int)" 函数不存在。我的问题是关于 #2 案例：在这种情况下，我得到了相同的 “错误：没有匹配函数调用'check(int)'”。不应该调用 "check(10)" 触发模板实例化机制吗？

Answer 1

您没有在 中放置任何模板参数。编译器如何知道要实例化哪个模板函数？请注意，您的模板函数是：

template <typename>
int check(int x) 

如果你把它改成这样：

template <typename T>
int check(T x) 

然后检查(10)应该没问题，因为编译器可以从参数中知道类型。

Answer 2

我不得不说，通常模板不会这样：(

试试这个：

template<typename T>
T check(T x){
    return x*2;
}

Answer 3

您将获得的唯一模板实例化是使用

check<double>(10)

其他人不实例化模板。此外，对于函数模板的全部功能，包括模板参数作为

template<typename T>
T check(T x) {
  return x*2;
}

然后使用模板参数推导的力量你可以调用

check(10.0);   // instantiates check<dobule>
check(3);      // instantiates check<int>

或

a = MyObject();
check(a);         // instantiates check<MyObject>

Answer 4

#2 如果可以推断出模板参数，则将是有效的。

#include <iostream>

template <class T>
void foo(T t)
{
    std::cout << "Template " << t << '\n';
}

void foo(int n)
{
    std::cout << "Not template " << n << '\n';
}

int main()
{
    foo(10); //calls non-template function 
             //because matching non-template preferred over function templates

    foo<>(10); //calls the template function, empty brackets indicate you want
               //the template overload, type is deduced from passed argument.

}

另一种可能性，如果函数模板有默认参数（仅在 C++11 中合法）。

template <class T = void>
int foo()
{
    return 10;
}

int main()
{
    return foo<>(); //same as foo<void>();
}

Answer 5

如果不传递模板参数，则相当于查找没有模板参数的函数（即不实例化模板）。在这种情况下，添加的<> 没有任何意义，因为没有重载。

由于您拥有的函数实际上并未将模板用于任何事情，因此编译器无法推断类型 T，但如果您这样编写：

template <typename T>
T check(T x) {
    return x * 2;
}

那么所有 3 种情况都会起作用，因为它推断出类型 T。更多解释见https://stackoverflow.com/a/797632/888641。

注意：您可以使用typename 或class，它们在此处执行完全相同的操作。