为什么const char[]类型的类型推断与const char*不同？

Question

在第一次调用时，当我将 char const [] 传递给具有参数 T const a 的模板函数时，T 推断为 char const *，这是合理的，因为 const指的是衰减指针。

然而，当参数类型更改为 T const & a 时，T 推断为 char[7]。从上面的角度来看，为什么 const 没有修饰整个数组类型呢？

template <typename T>
void show1(T const a) {
     // input is const char *
     // T is char const *
     // a is char const * const
}

template <typename T>
void show2(T const & a) {
     // input is char const [7]
     // T is char[7]
     // a is char const (&)[7]
}

int main() {
    const char s[] = "asdasd";
    show1(s);
    show2(s);
}

- BAKE ZQ

Answer 1

为什么 const 不修饰整个数组类型

因为对于数组类型，

（强调是我的）

Applying cv-qualifiers to an array type (through typedef or template type manipulation) applies the qualifiers to the element type, but any array type whose elements are of cv-qualified type is considered to have the same cv-qualification.

// a and b have the same const-qualified type "array of 5 const char"
typedef const char CC;
CC a[5] = {}; 
typedef char CA[5];
const CA b = {};

这意味着当 T 是 char[7] 时，T const 将导致类型为 char const[7]，那么 T const&（即 a 的类型）是 char const (&)[7]。

另一方面，当您传递具有类型 const char[7] 的数组 s 时，该数组也被视为带有 const 限定符。因此，给定参数类型 T const&，T 推断为 char[7]（但不是 char const[7]）。

- songyuanyao

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感谢您的关注，第二句话似乎与此无关。 - BAKE ZQ

@BAKEZQ 我认为这是相关的，只是方向相反，当元素被const限定时，数组被视为const限定。 - songyuanyao

根据第二句话，如果推断是这样的？1：char const [7] 被视为 const(char[7])。2：由于参数类型是 T const &，因此 T 被推断为 char[7]。 - BAKE ZQ

@BAKEZQ 是的，没错。 - songyuanyao

Answer 2

这是因为在C++中，数组是不可复制和不可赋值的。

因此，在调用show1时，const char[]类型会衰减为const char*。语言允许在函数调用站点每个参数进行一次隐式转换。

使用show2时，您正在通过引用传递-不需要复制或分配，因此指针衰减不会发生。

- Bathsheba

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为什么第二种情况中的const不像char const [7] const一样，不能使char const [7]符合条件？ - BAKE ZQ

Answer 3

template <typename T>
void show(ParameterType a) {
}

show(expression);

编译器使用表达式来推断T和ParameterType。如果ParameterType包含像const这样的限定符，则T和ParameterType是不同的。

如果ParameterType既不是指针也不是引用（例如您的show1中的情况，T const），则T的类型是没有const、volatile和引用的expression的类型。因此，T的类型是const char *。ParameterType（a的类型）是const char * const。

如果ParameterType（在您的show2中为T const &）是指针或引用（但不是像T&&这样的引用）。首先忽略引用，这会得到结果T const（与const T相同）。其次，将expression的类型（const char []）与const T匹配，因此T是char []。

想要了解更多信息，《Effective Modern C++》第一章 by Scott Meyers正是您所需要的。规则比我在这里描述的要复杂得多，但非常重要。

- Jks Liu

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我也是这样想的，按照这个规则，T const 的 const 应该修饰整个数组类型，即 char const []。从普通的角度来看，const char [] 中的 const 修饰了类型 char，就像第一段代码一样，所以导致了我的困惑。被接受的答案中的引用似乎可以解释这个问题。 - BAKE ZQ