对于非 const 指针类型的参数，不调用具有 const 指针模板类型参数的函数答案

【问题标题】：funtion with const pointer template type parameter not called for arguments of non-const pointer type对于非 const 指针类型的参数，不调用具有 const 指针模板类型参数的函数
【发布时间】：2020-04-12 14:39:49
【问题描述】：

据我了解，const 指针函数参数应该能够接受 const 和非 const 指针。在后一种情况下，通过指针修改值是非法的。

假设我有以下模板函数

template <typename T1, typename T2>
decltype(auto) plus(T1 a, T2 b) {
    return a + b;
}

template <typename T1, typename T2>
decltype(auto) plus(const T1* a, const T2* b) {
    return *a + *b;
}

int main() {

    int a {2}, b {3};
    std::cout << plus(a, b) << std::endl;

    int *first { new int {2} }, *second { new int {3} };

    // it seems here that the return type is deduced to be void*?

    std::cout << plus(first, second) << std::endl;
}

第二个函数调用正确调用了plus模板函数，该函数接受指针参数但推断返回类型为void*

但是，如果我将模板签名更改为

template <typename T1, typename T2>
decltype(auto) plus(T1* a, T2* b) {
    return *a + *b;
}

这会产生正确的结果。

这是怎么回事？

【问题讨论】：

它不会像您声称的那样调用第二个重载。它调用第一个更好的匹配（因此模板部分排序无关紧要）然后应该失败，因为添加指针没有明确定义，请参阅godbolt.org/z/djBS_k
它调用第一个重载。错误消息说将表达式推导出为 void 但这是由于表达式格式错误且没有意义。
@walnut 正在添加通常没有为模板定义好的指针，或者没有为自动类型推导定义好的指针？
@MutatingAlgorithm 在 C++ 中永远不能添加两个指针。它应该始终生成错误消息。
正如已经指出的那样，添加两个指针不是格式良好的 C++。如果你的编译器真的接受这个代码（它不应该），你应该向你的编译器供应商报告这个错误......

标签： c++ pointers templates decltype

【解决方案1】：

plus(first, second) 调用第一个模板重载，因为它是更好的匹配。

在模板参数推导之后（第一个产生T1 == T2 == int*，第二个产生T1 == T2 == int）两个重载都是可行的。但是，对于这两个参数中的每一个，第一个重载只需要左值到右值的转换，而第二个重载需要左值到右值的转换，然后是限定转换（添加const）。

因此，对于第一次重载，两个参数的隐式转换序列更好，因此由重载决议选择。甚至不考虑函数模板的偏序。

然而，用T1 == T2 == int* 调用第一个函数模板是不正确的，因为如果a 和b 都是指针类型，则不允许a + b。你的编译器应该已经在这里给你一个错误。

使用第二个模板重载的替代签名，它不需要上面提到的额外限定转换，并且两个重载的参数的隐式转换序列将相同。

因此将考虑函数模板部分排序来决定选择哪个重载，并且由于第二个模板比第一个模板更专业，因此将选择第二个模板。

使用T1 == T2 == int，它将按预期工作，因为*a + *b 添加两个int，而不是两个指针，产生int 的返回类型，因为*a + *b 是prvalue。

【讨论】：