重载引用 vs 常量引用答案

【问题标题】：Overloading reference vs const reference重载引用 vs 常量引用
【发布时间】：2014-07-24 14:49:54
【问题描述】：

我有以下代码：

#include <iostream>

template <typename T>
void f(T& x)        
{
    std::cout << "f(T& )" << std::endl; 
}

template <typename T>
void f(const T& x) 
{ 
    std::cout << "f(const T& )" << std::endl; 
}

int main() 
{
    int a = 0;
    const float b = 1.1;

    f(a); // call f(T&)
    f(b); // call f(const T&)
}

输出是：

f(T& )
f(const T& )

我的问题是：编译器如何知道要调用哪个函数？如果我从函数定义中删除引用，则会收到“模糊调用”类型的错误，即error: redefinition of 'f'。对我来说，f(T&) 看起来可以同样很好地用于两个调用，为什么 const 版本明确地调用 f(b)？

【问题讨论】：

我正在阅读 C++ Primer 5th Edition atm。它在书中说 const 引用实际上是对常量变量的引用。因此，调用f(b) 其中b 是const float，它将调用f() 的const 变体
你的意思是 pass by value 而不是 reference 会产生歧义？
@AlexYan 好吧，它只是一个 const 引用，仅此而已，即您可以将非常量传递给它，但您将无法修改传递的对象。不知道是不是这个原因。
相关：stackoverflow.com/questions/17961719/…
dansaks.com/articles/… 解释了为什么一个有效而另一个无效。重载必须以这种方式工作：如果参数是按值复制的，那么它是 const 对象的副本还是非常量对象的副本都没有区别，它是一个单独的对象。当参数是引用时，它是否引用 const 对象非常重要。

标签： c++ pass-by-reference

【解决方案1】：

给定两个相互竞争的重载，该标准要求编译器选择“最合适”的重载。（如果没有唯一的最佳重载，或者无法访问唯一的最佳重载，则程序是非良构的。）

在这种情况下，规则由 §13.3.3.2 [over.ics.rank]/p3 提供：

标准转换序列 S1 是比标准转换序列 S2 更好的转换序列，如果：

[...]

S1和S2是引用绑定（8.5.3），引用所引用的类型除了顶级的cv限定符外都是相同的类型，S2初始化的引用所引用的类型更多的是cv - 比由 S1 初始化的引用所引用的类型限定。

这是标准中给出的例子：

int f(const int &);
int f(int &);
int g(const int &);
int g(int);
int i;
int j = f(i); // calls f(int &)
int k = g(i); // ambiguous

在您的情况下，const T& 比 T& 更符合 cv 要求，因此按照标准，f(T&) 比 f(const T&) 更合适，并通过重载决议选择。

【讨论】：

好的，谢谢，我相信你，我很惊讶传递值不遵循相同的规则。在我看来，两者都应该是模棱两可的，但我没有写标准 :) 当然，按值传递 const 并没有多大意义，因为它只是暂时的，但仍然......
@vsoftco 考虑const 和非const 成员函数重载，它们分别采用隐含的const 引用和非const 引用对象参数。您不希望在非const 对象上调用这样的成员函数模棱两可，否则您首先会破坏允许这些重载的全部意义。
好点（没想到这个）！然后我会让值传递遵循相同的规则，即明确。您是否有任何直觉为什么按值传递不遵循相同的规则？
@vsoftco 真的没有const 传值。顶级consts 在函数签名中被忽略。所以void foo(T t);和void foo(const T t);的功能是一样的。
@juanchopanza，好的，这当然很有意义，如果这是编译时实际发生的情况，那么从您的评论和 TC 的评论来看，我想我明白发生了什么.

【解决方案2】：

f(T&) 与 f(T const&)
这两个函数是不同的，因为第一个签名声明通过引用传递的任何变量都可以被函数修改。所以 const float 不能传递给第一个函数，而第二个是编译器唯一可行的选择。一个非常量变量可以传递给两者，因此编译器必须选择更合适的，如果有的话。标准规定，为了调用第二个函数，编译器必须将const 添加到任何非常量变量，而对于第一个函数，这不是必需的。添加 const 是一种隐式转换，与什么都不添加相比，它是一种“更糟糕”的转换（读作 more 转换步骤）。因此，标准要求编译器在传递非常量变量时选择第一个函数。
如果您想知道：文字和临时变量不能绑定到非常量引用，所以f(4)、f("meow") 和f(someFunc()) 都会调用第二个函数。
f(T) 与 f(const T)
它们看起来不同，但不是在重载决议或函数签名方面。它们都是按值调用的，或者对于编译器：将参数的副本传递给函数。唯一的区别在于函数定义，您要求变量在函数体中是常量。任何函数声明都不会影响函数定义签名中的变量定义：
```
void f(int);          //a declaration
void f(int i);        //redeclaration of the same function
void f(int const);    //still the same function redeclared
void f(int const i2); //yes... a redeclaration

void f(int const i) { //at last a function definition and the copy of the argument used in the function body is required to be const
  //...
} 

void f(int i) {       //there is only one f, so this is a redefinition!
  //...
}  
```
这不是“ambuguos 调用类型错误”，因为对于编译器来说只有一个函数并且没有歧义。错误只是您确实定义了两次相同的功能。出于这个原因，在许多样式指南中，函数声明没有顶级 const 是首选，编译器通常会忽略它们，并且不会在错误或警告消息中提及它们。

【讨论】：