这个模板参数推导是如何工作的？

Question

编译器在不知道 foo 函数模板参数 T 的类型时，是如何决定调用 bar 函数的呢？

通常情况下，当我们调用 foo(2) 时，通过参数 2 推断出 T 的类型是 int。

而在这里，T 是根据函数 bar 的参数来推导的，而 foo 函数则将其作为参数传递给了 bar 函数。

#include <iostream>

template<typename T>
void foo(const T& a_) {
    std::cout << a_<< std::endl;
}

void bar(void (*ptr) (const int&)) {
    std::cout << "bar called" << std::endl;
}

int main() {
    bar(foo);
}

编译器: gcc

- Vivek

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类型在酒吧参数中。 - apple apple

就像 void (*ptr) (const int&) = foo; 一样工作。 - apple apple

同时 auto* p = static_cast<void (*) (const int&)>(foo); - apple apple

@john：不是很清楚。你遇到了什么问题？bar接受一个函数指针ptr作为参数，而int版本的bar可以匹配它。 - nick

函数模板可以转换为具体的函数指针。 - NathanOliver

Answer 1

当你有一个重载集，比如 foo，意味着对于 foo 的名称查找结果可能会得到多个非模板函数或函数模板，并且如果该重载集的地址或引用被获取（这里通过将其作为函数参数隐式传递），那么编译器将尝试针对目标类型进行重载解析。这里的目标类型是 void(*)(const int&)。整个过程在 [over.over] 中有详细说明，下面我将解释其中的部分。

这个过程的工作原理是，编译器将查看重载集中的每个函数和函数模板，检查它是否可以与目标类型匹配，并将匹配的函数和函数模板特化添加到一组已选重载中。然后，还会进行一些消除步骤，以减少所选重载的集合（例如，检查是否满足相关约束条件并优先选择函数而不是函数模板特化，请参见[over.over]/5以获取所有详细信息）。希望最终只剩下一个选定的函数或函数模板特化，它将被选为重载解析的结果，原始名称（foo）将引用该函数或函数模板特化，并从中获取地址/引用。

对于非模板函数，匹配意味着目标的函数类型（void(const int&)）需要与函数的类型完全相同。但是这里没有任何非模板重载。

对于函数模板，编译器将尝试执行模板参数推导，以选择与类型匹配并可以添加到所选重载列表中的模板的一个特化。具体来说，这与在函数调用的模板参数推导中通常有一个函数参数/形参对列表来推导模板参数的方式完全相同，但在这种情况下（假设有一个目标类型），推导将只考虑一个参数/形参对，其中参数是目标类型（void(*)(const int&)），而形参是包含模板参数的模板的函数类型，即此处的 void(const T&)，调整为指针类型 void(*)(const T&)，因为参数是函数指针类型。

因此，最终编译器将执行正常的推导。

void(*)(const int&)

反对

void(*)(const T&)

决定所选专业化中T应该是什么。我想很明显，T应该是int，以使类型匹配。因此，所选的专业化将是具有与目标类型匹配的函数类型的T = int，由于它是唯一被选中的重载，并且在任何进一步的步骤中都不会被排除，因此它将被选择为重载分辨率的结果。

- user17732522

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还发现了以下参考资料...

1. 在模板参数推导的Address of an overload set标题下
2. overloaded_address

- Vivek

@Vivek 是的，cppreference上的文章可能更容易理解。我给出的链接是指规定行为的实际标准文件的草案版本的呈现。 - user17732522

Answer 2

它实际上是从函数指针的类型中推断出T的参数，这基本上是如何工作的。

• 首先编译器看到您调用了接受返回void和一个参数为const int&类型的函数指针的bar。
• 然后它看到传递的参数是函数模板。然后它开始想知道是否可以实例化该函数，使其返回类型和参数列表与函数指针类型相对应。
• 哇。编译器确实可以通过删除cv限定符和引用来实现这一点。 T似乎是int。

- Karen Baghdasaryan