函数模板参数推导（类模板与函数模板的区别）

Question

函数模板参数推导（类模板与函数模板的区别）

c++templatesstd-functiontemplate-argument-deduction

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你能帮我理解为什么类模板可以进行参数推导，而函数模板不行吗？

如果我理解正确的话，类模板定义了一个函数，因此当我调用它时，编译器可以进行隐式转换，但是在函数模板的情况下，目前没有函数定义，所以隐式转换不会发生。

但我不明白为什么编译器不能创建函数定义然后应用隐式转换呢？

#include <functional>

template<typename ...ARGS>
class Test1
{
public:
    void add(const std::function<void(ARGS...)>&) {}
};

class Test2
{
public:
    template<typename ...ARGS>
    void add(const std::function<void(ARGS...)>&) {}
};

void func(int) {}

int main()
{
    Test1<int> test1;
    test1.add(func);

    Test2 test2;
    test2.add<int>(func);
}

错误是：

在函数'int main()'中:

   25:24: 错误：没有找到与'Test2::add(void (&)(int))'匹配的函数

   25:24: 注：候选函数是:

   14:10: 注：模板void Test2::add(const std::function&)

   14:10: 注：模板参数推断/替换失败：

   25:24: 注：类型不匹配'const std::function'和'void(int)'

- nshibalov

2个回答

2

以下代码片段为什么有效的原因是我最初的推理是错误的，但是在@NathanOliver的帮助下（见下文），这里是修订后的解释：在模板参数推断期间，不执行任何类型转换。将函数指针传递给接受std :: function 参数的函数需要进行此类转换。为了避免这个问题，您可以像这样调用该方法。

test2.add(std::function<void(int)>(func));

或者调整Test2的定义为

class Test2
{
    template<typename ...ARGS>
    void add(void(*)(ARGS...)) {}
}

与原始调用一起工作的。

test2.add<int>(func);

在这两个例子中，不需要进行类型转换。调用Test1::add方法时已经执行了模板类型推导，因此可以进行类型转换。

还要注意的是，当Test2只有一个模板参数时，也会出现同样的问题。

class Test2
{
    template<typename T>
    void add(const std::function<void(T)>&) {}
}

以下是调用方使用案例：

test2.add<int>(func); // Conversion ok, function template specified
test2.add(std::function<void(int)>(func)); // Type deduction, no conversion
test2.add(func); // Error, conversion AND type deduction

- lubgr

3

很遗憾，你的理解并不完全正确。问题在于函数指针不是std::function类型。因为它不是，编译器将不会尝试将其转换为std::function来确定模板类型。基本规则：在模板参数推断中不进行任何转换。 - NathanOliver

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可以查看英文原文，
原文链接

- Max Langhof · Accepted Answer

在第一种情况下，您正在显式实例化类模板Test1。这意味着其add成员的函数声明将生成具有签名add(const std::function<void(int)>&)。当编译器随后尝试解析test1.add(func)时，只有一个候选项。由于std::function<void(int)>可以从void(int)函数隐式构造，因此签名匹配，编译器仅实例化成员函数定义，一切都很好。

在第二种情况下，编译器必须执行模板参数推导/替换，以查看是否可以“使用”add模板。您可能认为指定int会固定模板参数，因此不需要推导，但事实并非如此：您可能意味着部分指定模板参数，请参见here的示例。换句话说，您可能正在尝试使用比您明确指定的更多参数来实例化函数模板，至少编译器不知道您是否这样做。因此，它仍然必须尝试匹配std::function<void(ARGS...)>（或更准确地说是std::function<void(int, ...)>和void(int)）的类型，但无法匹配，因为对于推导而言，隐式转换并未考虑在内。

简而言之：显式指定模板参数不会防止可变参数函数模板的模板参数推导。

注意：我对精确术语不是100％确定，欢迎任何语言专业人士纠正我！

编辑：我主要是基于我在这里读到的内容。