c++ - 当左值引用参数和右值引用参数作为相同的转发引用类型传递时，为什么它不起作用？

Question

#include <type_traits>

template<typename T>
void f(T&& a, T&& b)
{}

int main()
{
    int n;
    f(n, std::move(n));
}

T&&是转发引用类型，所以我认为decltype(a)应该是int&而且decltype(b)应该是int&&。

但是，上面的代码会产生以下错误：

main.cpp(13,2): 错误：没有匹配的函数来调用 'f' f(n, std::move(n));

main.cpp(7,6)：注意：候选模板被忽略：推断参数“T”的冲突类型（“int &”与“int”）

无效 f(T&& a, T&& b)

产生 1 个错误。

当左值引用参数和右值引用参数作为相同的转发引用类型传递时，为什么它不起作用？

我的编译器是clang 4.0。

score 4 · Accepted Answer

编译器错误非常简单，T不能同时推断int&出来int。为了使它起作用，您必须提供一个额外的模板参数：

template<typename T1, typename T2>
void f(T1&& a, T2&& b)
{}

推理

例如，如果您有一个函数模板：

template<typename T>
void foo(T&&) {}

现在按照上面的推理，模板参数推导将为您的第一个参数推导T，int&因为输入是一个lvalue.

模板参数推导将尝试匹配第二个参数的类型，但对于第二个参数，因为输入是遵循上述规则的右值，T将被推导为int.

此时，编译器举起双手尖叫“ dudeT的扣除类型必须与所有输入参数匹配”。

score 2 · Accepted Answer

^{在使用转发引用(1)}进行非肤浅的工作时，重要的是要了解它们的实际工作方式，而不是将它们视为“魔术”。

转发引用的所有“魔力”都是标准中的这条规则：

T &&当参数类型T为推导类型时发生类型推导，并且类型的左值U用作参数时，类型U &用于类型推导而不是U.

让我们看这个例子：

template <class T>
void foo(T&& a);

int i = 42;

当您调用foo(42):时会发生什么42是类型的右值int。因此，T将被推导为int，因此的类型a将是int &&，对的右值引用int。

当您调用foo(i):时会发生什么i是类型的左值int。由于转发引用规则，扣除将发生，好像int &是类型。T因此推断为int &; 因此的类型a是 " int & &&"，它的引用折叠到int &.

考虑到这一点，您的示例失败的原因就很清楚了。必须将相同T的推论为int &（因为n）和int（因为std::move(n)）。所以很自然地，推论失败了。

如果您希望每个参数都单独作为转发引用，则需要为每个参数设置一个单独的模板参数：

template<class T, class U>
void f(T&& a, U&& b)
{}

⁽¹⁾请注意，根据已被接受到工作文件中的提案N4164，首选术语是转发引用。