c++ - 为什么这段代码在vs2005中调用了不同的模板函数？

Question

代码是:

#include <iostream>
using namespace std;

// compares two objects
template <typename T> void compare(const T&, const T&){
    cout<<"T"<<endl;
};
// compares elements in two sequences
template <class U, class V> void compare(U, U, V){
    cout<<"UV"<<endl;
};
// plain functions to handle C-style character strings
void compare(const char*, const char*){
    cout<<"ordinary"<<endl;
};

int main() {

    cout<<"-------------------------char* --------------------------"<< endl;

    char* c="a";
    char* d="b";
    compare(c,d);

cout<<"------------------------- char [2]---------------------------"<< endl;

    char e[]= "a";
    char f[]="b";
    compare(e,f);

    system("pause");
}

结果是:

-------------------------char* --------------------------

T

------------------------- char [2]-----------------------

ordinary

我的问题是: 为什么 compare(c,d) 调用 compare(const T&, const T&) 和 compare(e,f) 调用普通函数，即使这两个函数的参数是 char*s？

Answer 1

看来 VS2005 可能错误地将 e 和 f 变量视为 const char * 类型。

考虑以下代码:

#include <iostream>
using namespace std;

template <typename T> void compare (const T&, const T&) {
    cout << "T:        ";
};

template <class U, class V> void compare (U, U, V) {
    cout << "UV:       ";
};

void compare (const char*, const char*) {
    cout << "ordinary: ";
};

int main (void) {
    char* c = "a";
    char* d = "b";
    compare (c,d);
    cout << "<- char *\n";

    char e[] = "a";
    char f[] = "b";
    compare (e,f);
    cout << "<- char []\n";

    const char g[] = "a";
    const char h[] = "b";
    compare (g,h);
    cout << "<- const char []\n";

    return 0;
}

哪些输出:

T:        <- char *
T:        <- char []
ordinary: <- const char []

---

C++03 的13.3 重载决议部分(部分编号在 C++11 中似乎没有变化，因此相同的注释适用于那里)指定了如何选择使用哪个函数，我将鉴于该标准相当枯燥，请尝试用(相对)简单的术语对其进行解释。

基本上，候选函数的列表是根据函数实际被调用的方式构建的(作为类/对象的成员函数、常规(未修饰的)函数调用、通过指针调用等等)。

然后，根据参数计数从中提取可行函数列表。

然后，根据最小隐式转换序列的思想，从可行函数中选择最适合的函数(参见C++03的13.3.3 Best viable function)。

本质上，从基于每个参数所需的隐式转换设置的可行列表中选择一个函数是有“成本”的。选择函数的成本是该函数的每个参数成本的总和，编译器将选择成本最低的函数。

如果发现两个函数具有相同的成本，则标准规定编译器应将其视为错误。

因此，如果您有一个函数，其中一个参数发生隐式转换，那么它会优于必须以相同方式转换两个参数的函数。

“成本”可以在下表中的等级栏中看到。完全匹配的成本低于促销，而促销的成本又低于转化。

Rank                 Conversion
----                 ----------
Exact match          No conversions required
                     Lvalue-to-rvalue conversion
                     Array-to-pointer conversion
                     Function-to-pointer conversion
                     Qualification conversion
Promotion            Integral promotions
                     Floating point promotions
Conversion           Integral conversion
                     Floating point conversions
                     Floating-integral conversions
                     Pointer conversions
                     Pointer-to-member conversions
                     Boolean conversions

在函数 F1 和 F2 的转换成本相同的地方(例如您的情况)，F1 被认为更好，如果:

F1 is a non-template function and F2 is a function template specialization.

---

然而，这还不是全部，因为模板代码和非模板代码都是完全匹配的，因此您会期望看到在所有情况下都会调用非模板函数，而不仅仅是第三种情况。

标准中对此进行了进一步介绍:答案在 13.3.3.2 Ranking implicit conversion sequences 部分。该部分指出，在某些情况下，相同的排名会导致歧义除外，其中之一是:

Standard conversion sequence S1 is a better conversion sequence than standard conversion sequence S2 if (1) S1 is a proper subsequence of S2 (comparing the conversion sequences in the canonical form defined by 13.3.3.1.1, excluding any Lvalue Transformation; the identity conversion sequence is considered to be a subsequence of any non-identity conversion sequence) ...

模板版本的转换实际上是非模板版本(限定和数组到指针转换)的真子集(限定转换)，并且真子集被认为具有成本更低。

因此在前两种情况下它更喜欢模板版本。在第三种情况下，唯一的转换是非模板版本的数组到指针和模板版本的限定，因此在任何方向都没有子集，并且它更喜欢基于我上面提到的规则的非模板版本, 在排名表下)。