模板推导：常量引用和常量指针

Question

template <typename T>
void f(T t)
{}

int x = 1;
const int & rx = x;
const int * px = &x;
f(rx); // t is int
f(px); // t is const int *, instead of int *, WHY???

我现在有些困惑。根据《Effective Modern c++》所述，

重要的是要认识到const只对按值传递的参数无效。正如我们所看到的那样，对于引用或指向常量的指针参数，expr的const性质在类型推导期间得以保留。

我认为它的意思是：

template <typename T>
void f(T * t)
{}
f(px); // t is const int *

template <typename T>
void f(T & t)
{}
f(cx); // t is const int &

template <typename T>
void f(T t)
{}
f(value); // const or volatile of value will be ignored when the type of the parameter t is deduced

因此，我认为当f(px)上方时，t应该是int*，但实际上它是const int*。

为什么引用的const被忽略了，而指针的const没有被忽略呢？ 或者说，为什么rx不是const int&？

- Yves

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回复：“为什么rx不是const int &？”：如果您编写f<const int &>(rx)，它可以是const int &（而f<int &>(rx)将无效）。但是，同样地，您也可以编写f<const int &>(x)。因此，rx的引用性与模板参数推断无关；它被视为只是一个const int。 - ruakh

Answer 1

所以我认为当f(px)出现时，px应该是int *，但实际上它是const int *。

关键在于参数的类型，对于传值和传引用/指针，行为会发生改变。

当传值时，参数本身的const属性被忽略。对于指针参数，指针的const属性被忽略（const指针->指针），但pointee的const属性仍然被保留（指向const的指针->指向const的指针）。

这是有道理的，因为传递指针时，指针本身被复制，但pointee是相同的，它们都指向同一个东西，因此pointee的const属性得以保留。从调用者的角度来看，他们不希望对象被修改，他们可能稍后再使用它。而当传递引用（实际上这里引用没有影响）时，你将获得一个全新的值副本，与原始值没有任何关系，然后const性被忽略。

根据书中以下的解释，当传递const指向const的指针（如const char* const）时，

template<typename T>
void f(T param); // param is still passed by value

const char* const ptr = // ptr is const pointer to const object
  "Fun with pointers";

f(ptr); // pass arg of type const char * const

< p > 对于param推断出的类型将是const char*。< /p >

- songyuanyao

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我感到困惑，因为我认为引用的常量性也应该被保留。在我的例子中，我认为rx应该是const int &，而不是int。我一直认为引用和指针有点相似。但是，我错了。 - Yves

@Thomas 不同之处在于当你传递一个指针时，指针本身被复制，但指向的对象是相同的，它们都指向同一件事物，因此指向对象的常量性得以保留。而当你传递一个引用时，你会得到一个全新的值副本，与原始值无关，然后常量性被忽略了。 - songyuanyao

Answer 2

只有顶层const/volatile限定符会被忽略，其他都是类型的固有属性。换句话说，你正在复制一个指针 - 这意味着函数操作的是副本，对其进行的任何修改（比如分配另一个变量的地址）都不会修改原始指针。但如果你传递一个指向常量整数的指针，则让函数修改整数非常反直觉。

template <typename T>
void f(T t)
{
    t = &another_variable; // ok
}

f(px);

并且

void f(T t)
{
    *t = 42; // not ok!
}

f(px); // secretly modifying `x` through a pointer to const...

参考：这个答案，讲解指向常量的指针和常量指针的区别。

- krzaq