函数参数绑定的完美转发和歧义

Question

我正在试验 C++11 的完美转发功能。 Gnu g++ 编译器报告函数参数绑定的歧义问题（错误显示在下面的源代码之后）。我的问题是为什么会这样，按照函数参数绑定过程，我没有看到歧义。我的推理如下：在 main() 中调用 tf(a) 绑定到 tf(int&) 因为 a 是一个左值。然后函数 tf 将左值引用 int& a 转发给函数 g 因此函数 void g(int &a) 应该被唯一地调用。因此，我看不出模棱两可的原因。当从代码中删除重载函数 g(int a) 时，错误消失。这很奇怪，因为 g(int a) 不能成为与 int &a 绑定的候选对象。

这是我的代码：

void g(int &&a)
{
  a+=30;
}

void g(int &a)
{
  a+=10;
}

void g(int a)   //existence of this function originates the ambiguity issue
{
  a+=20;
}

template<typename T>
void tf(T&& a)
{
  g(forward<T>(a));;
}

int main()
{
  int a=5;
  tf(a);
  cout<<a<<endl;
}

编译g++ -std=c++11 perfectForwarding.cpp报告以下错误：

perfectForwarding.cpp: In instantiation of ‘void tf(T&&) [with T = int&]’:
perfectForwarding.cpp:35:7:   required from here
perfectForwarding.cpp:24:3: error: call of overloaded ‘g(int&)’ is ambiguous
perfectForwarding.cpp:24:3: note: candidates are:
perfectForwarding.cpp:6:6: note: void g(int&&) <near match>
perfectForwarding.cpp:6:6: note:   no known conversion for argument 1 from ‘int’ to ‘int&&’
perfectForwarding.cpp:11:6: note: void g(int&)
perfectForwarding.cpp:16:6: note: void g(int)

Answer 1

这很奇怪，因为 g(int a) 不能成为与 int &a 绑定的候选对象。

那不是真的。如果您删除 g(int&) 重载，则将调用 g(int)。当两者都被声明时，它是模棱两可的，因为两者都是可行的候选者并且不需要转换。

Answer 2

在Jonathan Wakely 的answer 之上添加。

首先，问题与完美转发无关，我们可以将tf从图片中去掉。

暂时只考虑这段代码：

void g(int) {}

int main() {
    int a = 5;       // a is an lvalue
    g(a);            // ok
    g(std::move(a)); // std::move(a) casts a to an rvalue and this call is also ok
}

这说明了一个按值接受参数的函数可以同时接受左值和右值。

现在假设我们添加

void g(int &) {}

然后第一个调用g(a); 变得模棱两可，因为g(int &) 可以采用非const 左值，没有别的。第二次调用，g(std::move(a)) 仍然可以，仍然调用g(int)，因为g(int &) 不能接受右值。

现在将g(int &) 替换为g(int &&)。后一个函数只能采用非const 右值。因此调用g(a) 可以，调用g(int)。但是，g(std::move(a)) 现在是模棱两可的。

此时很明显，如果我们将三个重载放在一起，那么两个调用就会变得模棱两可。实际上，没有理由拥有三个重载。根据T 的类型，大多数情况下我们都有

1. g(T) 或
2. g(T&) 或
3. g(const T&) 或
4. g(const T&) 和 g(T&&)。