在函数调用中,为什么nullptr不匹配指向模板对象的指针？

Question

以下是一个完美运行的代码示例:

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#include<iostream>
#include<vector>

template< class D, template< class D, class A > class C, class A = std::allocator< D > >
void foo( C< D, A > *bar, C< D, A > *bas ) {
  std::cout << "Ok!" << std::endl;
}

int main( ) {
  std::vector< int > *sample1 = nullptr;
  std::vector< int > *sample2 = nullptr;
  foo( sample1, sample2 );
  return( 0 );
}

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但是,在下面的代码中,编译器无法将std :: vector <int>*与nullptr匹配为第二个参数,甚至能够从第一个参数中扣除模板类型.

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#include<iostream>
#include<vector>

template< class D, template< class D, class A > class C, class A = std::allocator< D > >
void foo( C< D, A > *bar, C< D, A > *bas ) {
  std::cout << "Ok!" << std::endl;
}

int main( ) {
  std::vector< int > *sample = nullptr;
  foo( sample, nullptr );
  return( 0 );
}

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错误消息是:

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$ g++ -std=c++11 nullptr.cpp -o nullptr

nullptr.cpp: In function ‘int main()’:

nullptr.cpp:11:24: error: no matching function for call to ‘foo(std::vector<int>*&, std::nullptr_t)’

   foo( sample, nullptr );

nullptr.cpp:11:24: note: candidate is:

nullptr.cpp:5:6: note: template<class D, template<class D, class A> class C, class A> void foo(C<D, A>*, C<D, A>*)

 void foo( C< D, A > *bar, C< D, A > *bas ) {

nullptr.cpp:5:6: note:   template argument deduction/substitution failed:

nullptr.cpp:11:24: note:   mismatched types ‘C<D, A>*’ and ‘std::nullptr_t’

   foo( sample, nullptr );

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为什么会这样？

Answer 1

从C++标准(4.10指针转换[conv.ptr])

1空指针常量是整数类型的整数常量表达式(5.19)prvalue,其计算结果为零或类型为std :: nullptr_t的prvalue.空指针常量可以转换为指针类型; 结果是该类型的空指针值,并且可以与对象指针或函数指针类型的每个其他值区分开.这种转换称为空指针转换.

在您的第一个例子中,您的两个nullptr已经在模板参数推断之前被转换.所以没有问题,你有两次相同的类型.

在第二个中,有一个std::vector<int>和一个std::nullptr_t不匹配.你必须自己做转换:static_cast<std::vector<int>*>(nullptr).

Answer 2

这就是模板推理的工作方式:不进行转换.

这个问题也不是特有的nullptr,考虑到极其简单的情况:

#include <iostream>

struct Thing {
    operator int() const { return 0; }
} thingy;

template <typename T>
void print(T l, T r) { std::cout << l << " " << r << "\n"; }

int main() {
    int i = 0;
    print(i, thingy);
    return 0;
}

其中收益率:

prog.cpp: In function ‘int main()’:
prog.cpp:12:17: error: no matching function for call to ‘print(int&, Thing&)’
  print(i, thingy);
                 ^
prog.cpp:12:17: note: candidate is:
prog.cpp:8:6: note: template<class T> void print(T, T)
 void print(T l, T r) { std::cout << l << " " << r << "\n"; }
      ^
prog.cpp:8:6: note:   template argument deduction/substitution failed:
prog.cpp:12:17: note:   deduced conflicting types for parameter ‘T’ (‘int’ and ‘Thing’)
  print(i, thingy);
                 ^

因此,转换nullptr到int*不发生前向模板参数推导任一.如上所述,您有两种解决问题的方法:

• 指定模板参数(因此不会发生扣减)
• 自己转换参数(扣除发生,但在显式转换后)