为什么参数包没有扩展到正确的类型？

问题描述

我有一段有点人为的代码：

#include <functional>

template <typename... ARGs>
auto construct1(std::function<void(ARGs...)> p,const ARGs &...args) {}

template < typename... ARGs>
auto construct2(std::function<void(int)>     p,const ARGs &...args) {}

int main() {
    auto p = [](int) {};
    construct1<int>(p,0);
    construct2<int>(p,0);
    return 0;
}

为什么编译器在第一种情况下很难计算出 ARGs... = { int }？如果我通过在签名中使用 std::function<void(int)> 来帮助编译器（第二种情况），代码编译没问题。在这两种情况下，编译器都可以轻松推断出 const ARGs&... 应该是 const int&。使用 C++17。

海湾合作委员会：

main.cpp: In function ‘int main()’:
main.cpp:11:25: error: no matching function for call to ‘construct1<int>(main()::<lambda(int)>&,int)’
   11 |     construct1<int>(p,0);
      |                         ^
main.cpp:4:6: note: candidate: ‘template<class ... ARGs> auto construct1(std::function<void(ARGs ...)>,const ARGs& ...)’
    4 | auto construct1(std::function<void(ARGs...)> p,const ARGs &...args) {}
      |      ^~~~~~~~~~
main.cpp:4:6: note:   template argument deduction/substitution Failed:
main.cpp:11:25: note:   ‘main()::<lambda(int)>’ is not derived from ‘std::function<void(ARGs ...)>’
   11 |     construct1<int>(p,0);
      |  

铿锵：

main.cpp:11:5: error: no matching function for call to 'construct1'
    construct1<int>(p,0);
    ^~~~~~~~~~~~~~~
main.cpp:4:6: note: candidate template ignored: Could not match 'function<void (int,type-parameter-0-0...)>' against '(lambda at main.cpp:10:14)'
auto construct1(std::function<void(ARGs...)> p,const ARGs &...args) {}
     ^
1 error generated.

解决方法

问题是，construct1 正在使用 std::function，但您正在传递 lambda。当您将参数设为 std::function<void(ARGs...)> 类型时，会执行 template argument deduction 以在函数参数 ARGs 上推导 p（即使模板参数包也使用 template arguments 明确指定）如果有额外的参数，可以通过模板参数推导进行扩展），这会失败，因为推导中不会考虑隐式转换。

类型推导不考虑隐式转换（上面列出的类型调整除外）：这是重载解析的工作，稍后发生。

您可以使用 std::type_identity（C++20 起）从推论中排除 p（参见 non-deduced contexts），例如

template <typename... ARGs>
auto construct1(std::function<void(std::type_identity_t<ARGs>...)> p,const ARGs &...args) {}
//                                 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^    ^

LIVE

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PS：在 C++20 之前，您可以轻松地获得 type_identity，如下所示：

template< class T >
struct type_identity {
    using type = T;
};
template< class T >
using type_identity_t = typename type_identity<T>::type;