C++11中使用指定模板参数的make_pair无法编译通过。

Question

C++11中使用指定模板参数的make_pair无法编译通过。

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我刚刚尝试使用启用了-std=c++11选项的g++ 4.7（较新的快照之一）进行实验。我尝试编译我的一些现有代码库，但其中一个失败的案例让我有些困惑。

如果有人能够解释一下发生了什么，我将不胜感激。

这是代码：

#include <utility>
#include <iostream>
#include <vector>
#include <string>

int main ( )
{
    std::string s = "abc";

    // 1 ok
    std::pair < std::string, int > a = std::make_pair ( s, 7 );

    // 2 error on the next line
    std::pair < std::string, int > b = std::make_pair < std::string, int > ( s, 7 );

    // 3 ok
    std::pair < std::string, int > d = std::pair < std::string, int > ( s, 7 );

    return 0;
}

我理解make_pair应该用作（1）情况，如果我指定了类型，那我也可以使用（3），但我不明白为什么在这种情况下它会失败。

具体错误如下：

test.cpp: In function ‘int main()’:
    test.cpp:11:83: error: no matching function for call to ‘make_pair(std::string&, int)’
    test.cpp:11:83: note: candidate is:
    In file included from /gcc4.7/usr/local/lib/gcc/i686-pc-linux-gnu/4.7.0/../../../../include/c++/4.7.0/utility:72:0,
                 from test.cpp:1:
    /gcc4.7/usr/local/lib/gcc/i686-pc-linux-gnu/4.7.0/../../../../include/c++/4.7.0/bits/stl_pair.h:274:5:
note: template<class _T1, class _T2> constexpr std::pair<typename std::__decay_and_strip<_T1>::__type, typename std::__decay_and_strip<_T2>::__type> std::make_pair(_T1&&, _T2&&)
    /gcc4.7/usr/local/lib/gcc/i686-pc-linux-gnu/4.7.0/../../../../include/c++/4.7.0/bits/stl_pair.h:274:5:
note:   template argument deduction/substitution failed:
    test.cpp:11:83: note:   cannot convert ‘s’ (type ‘std::string {aka std::basic_string<char>}’) to type ‘std::basic_string<char>&&’

这里的问题仅限于“发生了什么？”我知道可以通过删除模板规范来解决问题，但我只想知道在幕后失败的原因。

g++ 4.4编译此代码没有任何问题。
删除-std=c++11也可以编译此代码并且没有任何问题。

- vmpstr

7

一个非常棒的问题。这是 C++11 中另一个微妙的破坏性变更的例子，类似于 std::vector 构造函数中的破坏性变更。至少这个变更会产生编译器错误，而不是在语义上默默地改变。 - James McNellis

1

如果我有一个整数变量i，我想用它和另一个对象组成一对。那么调用makepair应该怎么做呢？是1) make_pair<*i, obj> 2) int&& j = i; make_pair<j, obj>？但这两种方法都不可行。正确的做法是什么？ - PHcoDer

1个回答

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可以查看英文原文，
原文链接

- James McNellis · Accepted Answer

这不是 std::make_pair 的正确使用方式；您不应该显式指定模板参数。

C++11 的 std::make_pair 接受两个参数，类型为T&&和U&&，其中T和U是模板类型参数。实际上，它看起来像这样（忽略返回类型）：

template <typename T, typename U>
[return type] make_pair(T&& argT, U&& argU);

当您调用std::make_pair并明确指定模板类型参数时，不会进行任何参数推导。相反，类型参数直接替换到模板声明中，产生以下结果：

[return type] make_pair(std::string&& argT, int&& argU);

请注意，这两种参数类型都是右值引用。因此，它们只能绑定到右值。对于您传递的第二个参数 7，这不是问题，因为它是一个右值表达式。然而，s是一个左值表达式（它不是临时的，也没有被移动）。这意味着函数模板不适用于您的参数，这就是为什么会出现错误的原因。

那么，为什么在模板参数列表中不明确指定 T 和 U 时它能正常工作呢？简而言之，在模板中，右值引用参数是特殊的。部分原因是由于一种称为reference collapsing的语言特性，其中类型为A&&的右值引用参数，其中A是模板类型参数，可以绑定到任何类型的A。

无论 A 是左值、右值、带有 const 限定符、带有 volatile 限定符或没有限定符，只要 A 本身是模板参数，A&& 就可以绑定到该对象。（如果且仅如果 A 本身是模板参数）。

在您的示例中，我们进行调用：

make_pair(s, 7)

这里，s 是类型为std::string的左值，7是类型为int的右值。由于没有指定函数模板的模板参数，将会执行模板参数推导以确定参数。

为了将左值s绑定到T&&上，编译器会推导T为std::string&，得到一个参数类型为std::string& &&的结果。尽管存在"双重引用"，但这里不会出现引用的引用，因此最终结果变成了std::string&。s匹配成功。

将7绑定到U&&很简单：编译器会推导U为int，从而得到一个类型为int&&的参数，可以成功地绑定到7，因为它是一个右值。

这些新的语言特性存在许多微妙之处，但如果遵循一个简单的规则，就会非常容易：

如果函数参数可以推导出模板参数，请让它自动推导。除非你必须要提供这个参数，否则不要显式地提供它。让编译器来做繁重的工作，99.9% 的情况下，它都会得到你想要的结果。当它不是你想要的时候，通常会得到一个易于识别和修复的编译错误。