编译器无法推断模板函数的类型？

Question

我有以下代码示例：

template<typename T>
void print(T t) {
    std::cout << t << std::endl;
}

template<typename Key, typename Value, typename F>
void traverse(std::map<Key, Value>& m, F f) {
    for (auto&& [key, value] : m) {
        f(value);
    }
}

int main()
{
    std::map<int, std::string> M;
    // initializing the map
    traverse(M, print);
}

这里编译器出错并显示以下消息：

could not deduce template argument for 'F'

显式的traverse(M, print<std::string>); 解决了这个问题。
我的问题真的是为什么编译器不能推断打印函数的模板类型？

据我了解，所有的编译时间信息都是可用的。

Answer 1

模板参数推导基于函数的模板参数、函数的签名和提供的参数类型。而已。即使忽略 print 是一个模板函数（因此没有可用于推导的类型）这一事实，traverse 的签名中也没有任何内容可以让编译器知道该类型推断将是print<std::string> 的类型。任何此类信息都将在函数的定义中。

一个尚不存在且在traverse 被实例化后才能存在的定义。在您拥有模板参数之前，您无法实例化模板。这就是模板参数推导的目的。

另外，如前所述，print 不是函数；它是一个模板的名字。它没有类型；它甚至不是一个函数。它是一种基于模板参数生成函数的方法。即使您尝试将print 传递给不是模板的函数，代码仍然无法工作。只有当您调用它们时，编译器才能对函数执行模板参数推导，而不是当您将它们作为函数参数传递时。在所有非推导的情况下，您必须直接提供模板参数。

Answer 2

并非所有必要的编译时间信息都可用，特别是 print 模板实例化参数。

traverse 是一个函数模板，第二个参数接受任何参数类型，但是名称print 本身并不表示任何特定类型，只是一个模板名称，编译器无法推断出哪个具体实例化您打算传递给它的模板。

显然您希望编译器从M 类型的模板参数中推断出print 的print<std::string> 实例化。为此，您可以在traverse 模板中指定这一点，使f 参数的类型依赖于m 的类型，删除不相关的typename F，例如，像这样：

template<typename Key, typename Value>
void traverse(std::map<Key, Value>& m, void (*f)(Value)) {
    for (auto&& [key, value] : m) {
        f(value);
    }
}

Answer 3

编译器无法推断出print 的类型，因为它忽略了traverse 的主体和所有不相关的参数。当您调用 traverse(M, print) 时，编译器会尝试确定打印类型，就像您刚刚调用了 example 一样：

template<typename F>
void example(F f);

example(print);

你可以通过改变traverse的类型来编译你的代码：

template<typename Key, typename Value>
void traverse(std::map<Key, Value>& m, void(*f)(Value));

或通过指定特定的print：

    traverse(M, print<std::string>);