为什么模板函数参数不适用隐式转换？

Question

为什么模板函数参数不适用隐式转换？

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我遇到了一个与模板相关的问题，我已经缩小到以下示例（C++17）：

template <typename T> struct item {
  operator item<const T> () const { return item<const T>(); }
};

void conversionToConstRefWorks (const item<const int> &) { }

template <typename T> 
void butNotWhenTemplated (const item<const T> &) { }

int main () {

  item<int> i;
  item<const int> ci;

  // these all compile fine:
  conversionToConstRefWorks(ci);
  conversionToConstRefWorks(i);
  butNotWhenTemplated(ci);

  // but this one fails:
  butNotWhenTemplated(i); 

}

在这个例子中：

- `item` 有一个隐式转换运算符到 `item`，并且 - 在 `conversionToConstRefWorks()` 中转换似乎起作用，但是 - 在 `butNotWhenTemplated()` 中转换被忽略了，在那里一个 `item` 可以很好地传递，但是传递一个 `item` 会导致编译错误。

这个例子的编译失败（GCC 9.3）是：

g++ --std=c++17 -W -Wall -pedantic -Wno-unused-variable    const_interop.cpp   -o const_interop
const_interop.cpp: In function ‘int main()’:
const_interop.cpp:54:24: error: no matching function for call to ‘butNotWhenTemplated(item<int>&)’
   54 |   butNotWhenTemplated(i);
      |                        ^
const_interop.cpp:40:6: note: candidate: ‘template<class T> void butNotWhenTemplated(const item<const T>&)’
   40 | void butNotWhenTemplated (const item<const T> &) {
      |      ^~~~~~~~~~~~~~~~~~~
const_interop.cpp:40:6: note:   template argument deduction/substitution failed:
const_interop.cpp:54:24: note:   types ‘const T’ and ‘int’ have incompatible cv-qualifiers
   54 |   butNotWhenTemplated(i);
      |                        ^

根本错误似乎是：

类型“const T”和“int”的cv限定符不兼容

我从字面上理解了这句话，但我不明白为什么会发生这种情况。我的期望是，在调用butNotWhenTemplated(i)时，item<int> :: operator item<const int> () const转换运算符将被应用，就像在调用conversionToConstRefWorks(i)时一样，并且T将选择int。

我的主要问题是：为什么这不编译？ 我的另一个问题是：出于本帖子范围之外的原因，butNotWhenTemplated必须是一个模板，并且必须对所有item参数指定<const T>，而我不能在调用它时显式地指定模板参数。有没有办法在这些约束条件下使其工作？点此在ideone上查看（GCC 8.3）。

- Jason C

但是以标准的名义，为什么这个能够工作呢？（我使用 T* 代替了 Item<T>） - ph3rin

@RinKaenbyou 除非我读错/误解了，我认为这是因为在那里，int * → int const * const & 转换不是在模板参数内完成的（与 Item<T> → Item<const T> 不同 -- 你的更类似于 Item<T> → const Item<T>）。例如，T 和 const T 是仅在 cv 限定符上有所不同的相同类型，而 Item<T> 和 Item<const T> 是完全不同的类型，因为模板参数不同，然后一些推导规则让它可以。也许吧。另一方面，我不知道我在说什么。 - Jason C

2个回答

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尝试使用这个重载：

template <typename T>
void butNotWhenTemplated(const item<const T>&) { }

template <typename T>
void butNotWhenTemplated(const item<T>& x) {
    butNotWhenTemplated<const T>(x);
}

补充：

你正在尝试将引用传递给const，但是即使在非模板情况下，隐式转换也会创建对象的副本。你可能需要重新考虑你的设计。

- Gyross

我的真实代码有多个参数，这些参数的const属性可能会变化，但必须始终具有相同的基本类型；我能够使用https://ideone.com/8A1KC9类似于您的想法。 - Jason C

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这在使用Visual C ++时对我没有递归。AFAIK重载解析应该优先考虑const修饰的版本。也许你的代码中有些不同？ - Gyross

我认为我在我的代码中确实做了一些不同的事情；因为我刚刚再次尝试了你的代码，并且它运行良好。现在我正在努力想起我所做的使递归发生的事情，这真让我烦恼。 - Jason C

https://ideone.com/YbaKSz确实会卡住，这与我在第一条评论中提供的链接相同，只是函数名称相同。我真的不知道为什么会这样。我的头很疼，但无论如何，我喜欢这种方法。 - Jason C

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test(i, c, c)和test(c, c, c)都可以工作，所以我认为编译器认为您只想指定第一个类型，用这种方式做是可行的：https://ideone.com/Yg1YC8 - Gyross

我喜欢它。我最终会掌握这个的。谢谢。 - Jason C

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可以查看英文原文，
原文链接

- YSC · Accepted Answer

item<int> i;
template <typename T> void butNotWhenTemplated (const item<const T> &) { }
butNotWhenTemplated(i);

根据模板参数替换规则，无法找到item<const T>与item<int>匹配的T。在任何转换（内置或用户定义）考虑之前，这将以硬错误的方式失败。

类型推导不考虑隐式转换（除了上面列出的类型调整）：这是后续重载决议的工作。然而，如果对参与模板参数推导的所有参数都成功进行了推导，并且所有未推导的模板参数都已明确指定或默认值，则剩余的函数参数将与相应的函数参数进行比较。