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为什么rvalue引用参数与重载决策中的const引用匹配？

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对于STL容器 C ， std::begin(C) 和类似的访问函数（包括 std::data(C) （因为C 17））应该具有 C::begin() 和其他对应的 C 方法的相同行为 . 但是，由于涉及lvalue / rvalue引用和constness的重载决策的细节，我观察了一些有趣的行为 .

DataType1 是 int* ，很容易预料到 . 此外，通过Boost的 type_id_with_cvr 证实了这一点 . const vector<int> 给 int const* 这里不足为奇 .

using T = vector<int>;
using DataType1 = decltype(T().data()); // int*
using CT = const T;
using DataType2 = decltype(CT().data()); // int const*

using boost::typeindex::type_id_with_cvr;
cout << type_id_with_cvr<DataType1>() << endl; // prints int*
...

我试过 std::data ，它也可以处理数组和非STL容器 . 但它会产生 int const* . 类似地， std::begin 返回 const 迭代器，即使 T 不是const .

using T = vector<int>;
using DataType3 = decltype(std::data(T())); // int const* Why ???
using CT = const T;
using DataType4 = decltype(std::data(CT())); // int const*

Question ：这种差异的原因是什么？我期望 C.data() 和 std::data(C) 的行为方式相同 .

我的一些研究：为了获得 DataType3 的 int* ， T 必须明确地转换为非const左值引用类型 . 我试过 declval ，它正在运作 .

using DataType3 = decltype(std::data(std::declval<T&>())); // int*

std::data 提供了两个重载：

template <class _Cont> constexpr
auto data(_Cont& __c) -> decltype(__c.data()) { return __c.data(); }

// non-const rvalue reference argument matches to this version.
template <class _Cont> constexpr
auto data(const _Cont& __c) -> decltype(__c.data()) { return __c.data(); }

解析 std::data 的重载函数时， T() （非const rvalue引用）与 const T& 版本匹配，而不是 T& 版本 .

在标准（13.3，over.match）中找到这个特定的重载决策规则并不容易 . 如果有人能指出这个问题的确切规则，那就更清楚了 .

c++11 const c++14 rvalue-reference c++17

2 回答

  • 2

    此行为归因于重载解析规则 . 根据标准8.5.3 / p5.2引用[dcl.init.ref]，rvalue引用绑定到const lvalue引用 . 在这个例子中：

    std::data(T())

    您向 std::data 提供了一个右值 . 因此，由于过载解决规则过载：

    template <class _Cont> constexpr
auto data(const _Cont& __c) -> decltype(__c.data()) { return __c.data(); }

    是一个更好的匹配 . 因此你得到 const int*

    您不能将临时绑定到非const左值引用 .

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  • 2

    唯一令人惊讶的是 using DataType1 = decltype(T().data()); // int* .

    ...但它仍然正常，可以在临时对象上调用成员函数而不将其视为 const . This is another non trivial difference between member functions and free functions.

    例如，在C 98（pre-rvalue refs）中，无法执行 std::ofstream("file.txt") << std::string("text") 因为 operator<< 不是成员而临时被视为 const . 如果 operator<< 是 std::ofstream 的成员，那将是可能的（甚至可能有意义） . （后来在C 11中使用右值引用改变了这种情况，但这一点仍然有效） .

    这是一个例子：

    #include<iostream>
struct A{
    void f() const{std::cout << "const member" << std::endl;}
    void f(){std::cout << "non const member" << std::endl;}
};

void f(A const&){std::cout << "const function" << std::endl;}
void f(A&){std::cout << "non const function" << std::endl;}

int main(){
    A().f(); // prints "non const member"
    f(A()); // prints "const function"
}

    临时构造和使用对象时会暴露该行为 . 在我可以想象的所有其他情况下，成员 f 相当于 f 自由函数 . （ r-value 参考资格 && - 对于成员和函数 - 可以给你一个更细粒度的控制，但它不是问题的一部分 . ）

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