为什么不专门化功能模板？（问答）答案

【问题标题】：Why not specialize function templates? (Q&A)为什么不专门化功能模板？（问答）
【发布时间】：2021-06-12 15:59:52
【问题描述】：

我将尝试组织这个问题，作为问答，希望有同事能从中有所收获。

首先，让我们先回答一个简单的问题，这个程序的输出是什么？

#include <iostream>

template<class T>
void f(T) { std::cout << 1; }

template<>
void f<>(int*) { std::cout << 2; }

template<class T>
void f(T*) { std::cout << 3; }

int main() {
    int *p = nullptr; 
    f( p );
}

【问题讨论】：

额外的问题当然是“f(nullptr) 打印什么？”
@MSalters nullptr_t 不是 T*，最好的 C++！

标签： c++ pointers templates overloading template-specialization

【解决方案1】：

如果您的答案是 3，那么恭喜，您可以跳过此问答。

对于其他所有人：

我个人认为输出应该是2，如果你到了这一点，我猜你也是。
现在让我们深入一点。

名称 f 被 void f(T) 和 void f(T*) 两个函数模板重载。请注意，重载决议只考虑函数模板，而不是显式特化void f<>(int*)！对于重载解析，首先我们推导出每个函数模板的模板参数，第一个得到T = int *，第二个得到T = int。

这两个函数模板都是可行的，但哪一个最好？根据[over.match.best]§16.3.3¶1 的说法，如果函数模板更专业，则它比另一个函数模板更匹配：

一个可行的函数 F1 被定义为比另一个更好的函数可行的函数 F2 if (...) F1 的函数模板更根据偏序，比 F2 的模板更专业 17.5.6.2 中描述的规则

这里引用偏序的过程有点长，不是这个问题的关键。但总而言之，f(T*) 接受的任何内容也将被f(T) 接受，但反之则不然。所以f(T*)更专业。

现在我们知道函数模板void f(T*) 是通过重载决议选择的，我们可以开始考虑专门化。 void f<>(int*) 是哪个函数模板的特化？ [temp.expl.spec]§17.7.3¶3:

函数模板的声明 (...) 被显式声明专门的应先于显式的声明专业化。

因此，显式特化 void f<>(int*) 是 void f(T) 的特化，因为这是在它之前的唯一函数模板声明。然而，重载分辨率选择了另一个函数模板void f(T*)，我们改为调用隐式实例化它的特化，打印 3。

更多信息请参考 Herb Sutter 的article

【讨论】：