函数参数绑定规则,用于通过引用传递数组和传递指针

Question

为了防止任何混淆,我非常理解数组和指针之间的区别,衰减到指针的概念,以及在C++中通过引用传递数组的概念等.

这里我的问题具体是关于编译器从一组函数重载候选中选择函数的规则,当一个重载采用数组引用时,另一个重载采用指针.

例如,假设我们有:

template <class T, std::size_t N>
void foo(const T (&arr)[N])
{
    std::cout << "Array-reference overload!" << std::endl;
}

template <class T>
void foo(const T* ptr)
{
    std::cout << "Pointer overload!" << std::endl;
}

如果我们尝试foo()按如下方式调用函数模板:

const char arr[2] = "A";
foo(arr);

...然后我的期望是编译器将选择第一个重载,即采用数组引用的重载.

但是,使用GCC 4.9.2,如果我编译上面的代码,我会收到一个错误:

test.cpp:28:9: error: call of overloaded ‘foo(const char [2])’ is ambiguous

我不清楚为什么这两个重载被编译器认为是同样好的候选者,因为第一个重载完全匹配类型,而第二个重载需要额外的衰减到指针步骤.

现在,我可以通过显式使用type_traits如下来获得上述重载:

template <class T, std::size_t N>
void foo(const T (&arr)[N])
{
    std::cout << "Array-reference overload!" << std::endl;
}

template <class T>
void foo(T ptr, typename std::enable_if<std::is_pointer<T>::value>::type* = 0)
{
    std::cout << "Pointer overload!" << std::endl;
}

在这种情况下,程序编译并选择采用数组引用的重载.但是,我不明白为什么这个解决方案应该是必要的.我想理解为什么编译器认为一个函数需要衰减指针作为数组引用同样可能的重载候选,当传递的参数非常多的是数组时.

Answer 1

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第一个重载与类型完全匹配，而第二个重载需要额外的衰减到指针步骤。

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因为在重载解析中检查隐式转换序列的排名时，数组到指针的转换被视为完全匹配，因此第二个重载与第一个重载具有相同的排名。

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从标准开始，$16.3.3.1.1 标准转换序列 [over.ics.scs] 表 13 \xe2\x80\x94 转换

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Conversion                   Category               Rank         Subclause\nNo conversions required      Identity               Exact Match\n... ...\nArray-to-pointer conversion  Lvalue Transformation  Exact Match  [conv.array]\n... ...\n

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值得注意的是，“无需转换”（即第一次重载的情况）的排名也是“完全匹配”。

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