为什么重载决议无法决定哪个版本的重载函数来初始化 std::function 对象？

Question

我有这个关于std::function的例子：

int add(int x, int y, int z) {return x + y + z;}
int add(int a, int b) {return a + b;}

int main()
{
    std::function<int(int, int)> fn = add; // error

    int(*pfn)(int, int) = add; // OK
    fn = pfn; // ok  fn is bound to add(int, int)
    std::cout << fn(5, 7) << std::endl; // 12

}

• 为什么在初始化fn时重载解析无法解析add的哪个版本，但能够初始化函数指针pfn？

• 是否有一种解决方法，而不是使用函数指针来决定哪个版本的重载函数作为 std::function 对象的初始化程序？

Answer 1

为什么在初始化fn时重载解析不能解析add的哪个版本，但能够初始化函数指针pfn？

因为overload resolution是在初始化函数指针（如pfn）时，根据函数指针的类型进行的。

在所有这些上下文中，从重载集中选择的函数是其类型与 target 期望的函数指针、函数引用或成员函数类型的指针匹配的函数：正在初始化的对象或引用、赋值的左侧、函数或运算符参数、函数的返回类型、强制转换的目标类型或模板参数的类型。

另一方面，在初始化std::function 时不会发生这种重载决议，它有一个构造函数模板，模板参数需要从函数参数中推导出来；编译器无法选择一个进行推导。

作为解决方法，您可以应用static_cast 来明确指定您想要的重载。

static_cast 也可用于通过将函数到指针转换为特定类型来消除函数重载的歧义

std::function<int(int, int)> fn = static_cast<int(*)(int, int)>(add);

Answer 2

对于函数指针的情况，C++ 有一个特殊的规则允许一种“时间旅行”查找。它可以根据您要分配/初始化名称的内容对名称执行重载解析。

这基本上是语言内置的 hack（[over.over] 中的规则）。

该语言的任何其他部分都不会以这种方式工作。例如，新手通常期望在编写float x = 1/2 后x 的值将是0.5，我们必须解释您正在初始化float 的事实与类型或计算无关表达式1/2。

此 hack 未扩展到 std::function。大概是因为添加 hack 是不好的，并且因为这种情况不需要它。为什么不？因为您仍然可以在 std::function 初始化的 RHS 上使用 static_cast 间接部署黑客：

std::function<int(int, int)> fn = static_cast<int(*)(int, int)>(add);

……这就是你的解决方法。