三参数函数模板混淆示例答案

【问题标题】：Three argument function template confusing example三参数函数模板混淆示例
【发布时间】：2018-06-07 09:01:58
【问题描述】：

#include <iostream>

// maximum of two values of any type:
template<typename T>
T max (T a, T b)
{
    std::cout << "max<T>() \n";
    return b < a ? a : b;
}

// maximum of three values of any type:
template<typename T>
T max (T a, T b, T c)
{
    return max (max(a,b), c); // uses the template version even for ints
} //because the following declaration comes
// too late:

// maximum of two int values:
int max (int a, int b)
{
    std::cout << "max(int,int) \n";
    return b < a ? a : b;
}

int main()
{
    ::max(47,11,33); // OOPS: uses max<T>() instead of max(int,int)
}

在这个例子中（来自下面提到的书）我不明白为什么 ::max(47,11,33) 调用预期使用 max(int,int)。所以一个是 2 个参数，另一个是 3 个参数，我认为它应该使用 3 个参数函数定义。

我错过了什么吗？

注意：David Vandevoorde、Nicolai M. Josuttis、Douglas Gregor C++ 模板：完整指南 [第 2 版] 一书

【问题讨论】：

按照定义函数的顺序进行操作。例如，如果您在三参数模板函数之前定义（或至少声明）int max(int, int) 函数会发生什么？或者如果你使用 specialization 而不是重载呢？喜欢template<> int max(int, int);。
使用模板而不是非模板重载的是对 max(a,b) inside max(a,b,c) 的调用。
我不明白这个问题。电话does indeed call the 3 parameter function (which in turn calls the 2 parameter one twice)。
@Mat 谢谢我现在注意到了。
@user463035818 是的，但是“你错过了阅读 cmets”的答案并不能很好地回答这个问题

标签： c++ stl

【解决方案1】：

提出的问题是不会调用非模板重载。

max<T>(T a, T b, T c) 知道 max<T>(T a, T b)，但不知道存在整数重载，因为它是在它之后声明的。

【讨论】：

我认为 ::max(47,11,33) 期望将两个参数定义称为我上次评论中的困惑。也许“使用”被误解为“呼叫”
@Kad 但有 2 个参数定义；一个是模板，一个是整数。 cmets 状态 // OOPS: uses max<T>() instead of max(int,int) 表明他们希望只调用整数一个，但它没有
这是两阶段查找的结果，对吗？
@UKMonkey 我知道，我误解了第一次调用 3 参数函数调用的预期 2 参数 max(int,int)。
@UKMonkey: “不知道有一个整数重载，因为它是在它之后声明的。” 比这更复杂，struct S{}; S max(S, S); max(S{}, S{}, S{}); 会正确调用 @987654325 @version 即使在之后声明。

【解决方案2】：

一种解决方案是：专门化max<T>for T = int 而不是定义int(int, int) 函数：

#include <iostream>

template<typename T>
T max (T a, T b)
{
    std::cout << "max<T>() \n";
    return b < a ? a : b;
}

template<>
int max (int a, int b)
{
    std::cout << "max(int,int) \n";
    return b < a ? a : b;
}

template<typename T>
T max (T a, T b, T c)
{
    return max (max(a,b), c);
}

int main()
{
    ::max(47,11,33); // BINGO: uses specialized max<int>()
}

输出：

max(int,int) 
max(int,int)

这很脆弱，如果在定义 max<T> 之后和专门化 max<int> 之前使用非模板函数 max<int>，根据 [temp.expl.spec]/6，程序将是不正确的，不需要诊断。

如果这是您无法承担的风险，您可以使用一些工具。 SFINAE 就是其中之一，可以禁止使用T = int 调用通用max<T>。这会导致程序正常工作或编译错误。

【讨论】：

A major caveat worth mentioning is that the order of the specializations is brittle like this。这是有效的，因为 3 参数版本是一个模板，所以正在使用的 2 参数版本的实例化点在 main.js 中。但是很容易在中间添加一个函数，破坏程序。
@StoryTeller 确实如此。
这比调用的非专业版本更糟糕。它充满了格式不正确的 NDR。鼻恶魔是可能的
不需要诊断，该死！

【解决方案3】：

::max(47, 11, 33); 实际上是::max<int>(47, 11, 33);

依次调用::max<int>(::max<int>(47, 11), 33);，这可能令人惊讶。

由于int 是内置的（所以没有ADL），max(int, int) 应该在定义max(T, T, T) 以允许在模板中调用该版本之前可见：

使用自定义类型，感谢 ADL，您的 max 函数可以在以下声明后声明：

template <typename T>
T max (T a, T b)
{
    std::cout << "max<T>()\n";
    return b < a ? a : b;
}

// Should be declared **before** max(T, T, T)
int max(int a, int b)
{
    std::cout << "max(int,int) \n";
    return b < a ? a : b;
}

template<typename T>
T max (T a, T b, T c)
{
    return max (max(a,b), c);
}

struct S {};

// Might be declared after max(T, T, T)
S max(S, S)
{
    std::cout << "max(S, S)\n";
    return {};
}

现在，max(0, 1, 2) 和 max(s, s, s) 都会在内部调用非模板重载。

Demo

【讨论】：