c++ - 概念的部分排序如何解决约束重载？

Question

根据 cppreference ，约束对包含的部分排序用于确定“模板模板参数的最佳匹配”。在示例部分中，选择了“更受约束”的选项，即更强/更紧的条件。但在实践中，当函数概念约束明确排序并且特定调用可以清楚地区分最强选项时，我发现了一些令人困惑的行为。
我正在 gcc 版本 10.2.0 (Homebrew GCC 10.2.0) 上测试以下内容: 使用:

template <typename... Ts>
void foo (Ts... ts) // option 1
{
    (cout << ... << ts) << endl;
}

template <typename... Ts> requires (sizeof...(Ts)<=3)
void foo (Ts... ts) // option 2
{
    (cout << ... << ts) << endl;
}

调用foo(1,2)将选择选项 2，因为它的约束明显强于选项 1。另一方面，这显然会导致歧义:

template <typename... Ts>
void foo (Ts... ts) // option 1
{
    (cout << ... << ts) << endl;
}

template <typename... Ts> requires (sizeof...(Ts)<=3)
void foo (Ts... ts) // option 2
{
    (cout << ... << ts) << endl;
}

template <typename... Ts> requires (same_as<Ts, int> && ...)
void foo (Ts... ts) // option 3
{
    (cout << ... << ts) << endl;
}

自从打了 foo(1,2)无法决定是选择选项 2 还是选项 3，因为它们无法比较。现在，如果我理解正确，可以添加一个连词，例如:

template <typename... Ts>
void foo (Ts... ts) // option 1
{
    (cout << ... << ts) << endl;
}

template <typename... Ts> requires (sizeof...(Ts)<=3)
void foo (Ts... ts) // option 2
{
    (cout << ... << ts) << endl;
}

template <typename... Ts> requires (same_as<Ts, int> && ...)
void foo (Ts... ts) // option 3
{
    (cout << ... << ts) << endl;
}

template <typename... Ts> requires (sizeof...(Ts)<=3) && (same_as<Ts, int> && ...)
void foo (Ts... ts) // option 4
{
    (cout << ... << ts) << endl;
}

调用foo(1,2)应该使用选项 4 解决，但我的编译器另有说明:

In function 'int main()':
error: call of overloaded 'foo(int, int)' is ambiguous
      |     foo(1,2);
      |            ^
note: candidate: 'void foo(Ts ...) [with Ts = {int, int}]'
      | void foo (Ts... ts) // option 1
      |      ^~~
note: candidate: 'void foo(Ts ...) [with Ts = {int, int}]'
      | void foo (Ts... ts) // option 2
      |      ^~~
note: candidate: 'void foo(Ts ...) [with Ts = {int, int}]'
      | void foo (Ts... ts) // option 3
      |      ^~~
note: candidate: 'void foo(Ts ...) [with Ts = {int, int}]'
      | void foo (Ts... ts) // option 4

这是为什么？如果这是不可避免的，有没有办法解决这个问题？

Answer 1

如果您尝试编译:

template <typename... Ts> requires (sizeof...(Ts)<=3)
void foo (Ts... ts) // option 2
{
    (cout << ... << ts) << endl;
}

template <typename... Ts> requires (sizeof...(Ts)<=3) && (is_same_v<Ts, int> && ...)
void foo (Ts... ts) // option 4
{
    (cout << ... << ts) << endl;
}

与 clang 12你收到消息:

note: similar constraint expressions not considered equivalent; 
constraint expressions cannot be considered equivalent unless 
they originate from the same concept

使用此提示，您可以将代码重写为:

#include <iostream>
#include <type_traits>

using namespace std;
template <typename... Ts>
void foo (Ts... ts) // option 1
{
    (cout << ... << ts) << endl;
}

template<class ... Ts>
concept LessThan3 =  (sizeof...(Ts)<=3)  ;

template<class ... Ts>
concept AllInt =  (std::same_as<Ts, int> && ...);


template <typename... Ts> requires LessThan3<Ts...>
void foo (Ts... ts) // option 2
{
    (cout << ... << ts) << endl;
}


template <typename... Ts> requires AllInt<Ts...>
void foo (Ts... ts) // option 3
{
    (cout << ... << ts) << endl;
}

template <typename... Ts> requires LessThan3<Ts...> &&  AllInt<Ts...>
void foo (Ts... ts) // option 4
{
    (cout << ... << ts) << endl;
}

int main(){
   
    foo(1,2);
    return 0;
}

使用 gcc 和 clang 编译:demo