为什么const数组优先绑定到const T＆参数而不是T &&参数？

Question

为什么const数组优先绑定到const T＆参数而不是T &&参数？

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一般来说，重载一个带有 "T&&" 参数的函数模板是不明智的，因为它可以与任何东西绑定，但让我们假设我们仍然这样做：

template<typename T>
void func(const T& param)
{
  std::cout << "const T&\n";
}

template<typename T>
void func(T&& param)
{
  std::cout << "T&&\n";
}

我的理解是const T&重载将被用于常量左值参数，T&&重载将被用于其他所有参数类型。但是考虑调用包含常量和非常量内容数组的func时会发生什么：

int main()
{
  int array[5] = {};
  const int constArray[5] = {};

  func(array);             // calls T&& overload
  func(constArray);        // calls const T& overload
}

VC10、VC11和gcc 4.7在展示的结果上达成了一致。我的问题是为什么第二次调用会引起const T&重载。简单的答案是constArray里有一个const，但我认为这太简单了。不管选择哪个模板，被推断出来的类型T都是“含5个const int的数组”，因此const T&重载中param的类型将是“含5个const int的const数组的引用”。但是名为constArray的数组本身没有被声明为const。那么为什么对func(constArray)的调用不会引起T&&重载，从而产生param类型为“含5个const int的数组的引用”呢？

这个问题是由与问题相关的讨论激发出来的，链接为c++模板函数参数推断和函数解析，但我认为该线程被其他问题偏离了轨道，并没有澄清我现在在这里提出的问题。

- KnowItAllWannabe

那是因为引用折叠！ - Nawaz

2个回答

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你混淆了右值引用（例如 int&&）和通用引用（由模板参数生成，例如 template <typename T> ... T&&）。

右值引用确实无法绑定到左值。但通用引用可以绑定到任何东西。问题只是谁更匹配。

你拥有的类型是 int const [5]。现在让我们看看：

与 T const & 匹配：与 T = int[5] 匹配。
与 T && 匹配：与 T = int const (&)[5] 匹配。

前者是更好的匹配，以下是原因：两个模板都产生相同的重载。但是 T = int[5] 比 T = int const (&)[5] 更具体化。这是因为你可以将 T = int const (&)[5] 实现为 T = U const &，其中 U = int[5]。

请注意，要将一个左值绑定到通用引用，类型本身必须被推断为引用类型。

（显然，array 无法匹配 const T &，因为它不是 const。它只能匹配 T&&，推断出 T = int (&)[5]）。

- Kerrek SB

显然前者更匹配！你认为这很明显吗？我不这么认为。 - Nawaz

@Nawaz: "Clearly" = "有人应该查一下扣除排名规则"。但是，两者之间存在CV转换的差异，这会将“1”添加到指标中。 - Kerrek SB

@Nawaz：真正的问题是T &&和T const &&之间谁会获胜：我认为绑定到引用计数为立即匹配，所以我的赌注是这将是模棱两可的。 - Kerrek SB

为什么T要被推断为int[5]？const不是顶层的，因此不应该被剥离，我认为T应该被推断为const int [5]以适用于const T＆模板。我同意您对于T &&模板的推断类型是const int（&）[5]。你能解释一下为什么你认为适用于数组内容的const（*而不是数组本身）将在类型推断过程中被剥离吗？ - KnowItAllWannabe

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@知道一切的自以为是者：啊，我误解了你的问题。好的，你已经从其他答案中得到了答案。但是这里重要的不是论证（我们已经解决了），而是哪个专业化程度更高的问题。 - Kerrek SB

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可以查看英文原文，
原文链接

- ecatmur · Accepted Answer

在函数参数列表（以及其他任何地方），数组类型上的cv限定符被移动到右侧以限定数组元素类型。例如，对于 T = int [5]，const T & 被转换为 int const (&) [5]。

3.9.3 CV-qualiﬁers [basic.type.qualiﬁer]

2 - [...] 应用于数组类型的任何cv限定符都会影响数组元素类型，而不是数组类型（8.3.4）。

因此，使用类型为 int const [5] 的参数调用 func 会被推断为以下两种调用之一：

void func<int [5]>(int const (&) [5])
void func<int const (&) [5]>(int const (& &&) [5])
// where the above collapses to
// 'void func<int const (&) [5]>(int const (&) [5])'

这两种重载方法都可行，但首选前者：

假设 T1 是 const T & 模板，T2 是 T && 模板；也就是说，它们的参数类型分别是 T1 := const T & 和 T2 := T &&。然后，可以将它们转换为合成类型 C 和 D 的参数类型，如下所示（14.5.6.2:3）：A1 := const C &，A2 := D &&。

现在，我们尝试使用 A1 作为参数模板和 P2 作为参数模板对 T1 和 T2 进行排序（14.8.2.4:2）。我们删除引用（14.8.2.4:5），得到 A1 -> const C 和 T2 -> T，然后删除 cv 限定符（14.8.2.4:7），得到 A1 -> C 和 T2 -> T。模板 T 可以被推导为 C（14.8.2.4:8），因此A1 至少与 P2 同等专业；反过来，A2 -> D -> D，P1 -> const T -> T，且 T 可以被推导为 D，因此A2 至少与 P1 同等专业。

这通常意味着两者都不比另一个更专业；然而，由于 P 和 A 类型都是引用类型，因此适用 14.8.2.4:9，由于 A1 是左值引用而 P2 不是，因此认为 T1 比 T2 更为专业（在相同条款下，引用类型之间的平局也可以通过 cv 限定符来打破）。