模板推导中的偏序程序是什么

Question

阅读C 11标准，我无法完全理解以下陈述的含义。榜样是非常受欢迎的。

两组类型用于确定偏序。对于涉及的每个模板，都有原始函数类型和转换后的函数类型。[注：转换类型的创建在14.5.6.2.-结束注]演绎过程使用转换类型作为参数模板，另一个模板的原始类型作为参数模板。对于偏序比较中涉及的每种类型，此过程执行两次：一次使用转换后的模板-1作为参数模板，模板-2作为参数模板，再次使用转换后的模板-2作为参数模板，模板-1作为参数模板
--N3242 14.8.2.4.2

Answer 1

虽然Xeo在评论中给出了很好的描述，但我将尝试用一个工作示例一步一步地解释。

首先，你引用的段落的第一句话说：

对于涉及的每个模板，都有原始函数类型和转换后的函数类型。[...]

等等，这个“转换函数类型”是什么？第14.5.6.2/3段解释如下：

为了生成转换后的模板，对于每个类型、非类型或模板模板参数（包括其模板参数包（14.5.3）），分别合成一个唯一的类型、值或类模板，并将其替换为模板函数类型中该参数的每次出现[...]

这种形式上的描述听起来可能有些模糊，但实际上非常简单。我们以这个函数模板为例：

template<typename T, typename U>
void foo(T, U) // #1

既然T和U是类型参数，上面的段落要求我们为T（无论什么）选择一个相应的类型参数，并在出现T的函数签名中的任何地方替换它，然后对U执行同样的操作。

现在“合成一个独特的类型”意味着你必须选择一个你在其他任何地方都没有使用过的虚构类型，我们可以称之为P1（然后为U选择一个P2），但这将使我们的讨论变得毫无意义。

让我们把事情简化一下，为T选择int，为U选择bool——我们没有在其他任何地方使用这些类型，因此就我们的目的而言，它们与P1和P2一样好。

因此，在转型之后，我们有：

void foo(int, bool) // #1b

这是我们原始的foo（）函数模板的转换函数类型。

让我们继续解释你引用的段落。第二句说：

演绎过程使用转换后的类型作为参数模板，使用其他模板的原始类型作为参数模板。[...]

等等，什么“其他模板”？到目前为止，我们只有一个超负荷的foo（）。是的，但是为了在函数模板之间建立排序，我们至少需要两个，所以我们最好创建第二个。让我们使用：

template<typename T>
void foo(T const*, X<T>) // #2

其中X是我们的一些类模板。

第二个函数模板是什么？啊，是的，我们需要像之前一样对foo（）的第一个重载执行相同的操作并对其进行转换：因此，再次，让我们为T选择一些类型参数并替换T。这次我将选择char（在本例中，我们没有在其他任何地方使用它，因此这与一些虚构的P3）一样好：

void foo(char const*, X<char>) #2b

很好，现在他有两个函数模板和相应的转换函数类型。那么，如何确定#1是否比#2更专业，或者反之亦然？

从上面的句子中我们知道，原始模板及其转换后的函数类型必须以某种方式匹配。但是怎么做呢？这就是第三句话所解释的：

对于偏序比较中涉及的每种类型，此过程执行两次：一次使用转换模板-1作为参数模板，模板-2作为参数模板，另一次使用转换模板-2作为参数模板，模板-1作为参数模板

所以基本上，第一个模板（#1b）的转换函数类型要与原始第二个模板（#2）的函数类型相匹配。当然，反过来，第二个第二个模板（#2b）的转换函数类型将与原始第一个模板（#1）的函数类型相匹配。

如果匹配在一个方向上成功，但在另一个方向上不成功，那么我们将知道其中一个模板比另一个模板更专业。否则，两者都不是更专业的。

我们开始吧。首先，我们必须匹配：

void foo(int, bool) // #1b

反对：

template<typename T>
void foo(T const*, X<T>) // #2

有没有一种方法可以在T上执行类型推导，使T const*变成int和X

几乎不那么让我们试着反过来匹配。我们应该匹配：

void foo(char const*, X<char>) // #2b

反对：

template<typename T, typename U>
void foo(T, U) // #1

我们能在这里推断出T和U来产生一个完全匹配的char const*和X吗

因此，我们发现第一个重载的foo（）（#1b）的转换函数类型无法与第二个重载的foo（）（#2）的原始函数模板相匹配；另一方面，第二个重载（#2b）的转换函数类型可以与第一个重载（#1）的原始函数模板相匹配。

结论foo（）的第二个重载比第一个重载更专业化。

若要选择一个反例，请考虑这两个函数模板：

template<typename T, typename U>
void bar(X<T>, U)

template<typename T, typename U>
void bar(U, T const*)

哪个重载比另一个重载更专业？我将不再重复整个过程，但您可以这样做，这应该会让您相信，在两个方向上都不能生成匹配，因为第一个重载比第二个重载对第一个参数更专业，但第二个重载比第一个重载对第二个参数更专业。

结论两个函数模板都不比另一个更专业。

在这个解释中，我忽略了很多细节，规则的例外，以及标准中的神秘段落，但是你引用的段落中概述的机制确实是这个。

还请注意，上面概述的相同机制用于通过首先为每个专门化创建一个关联的、虚构的函数模板，然后通过本答案中描述的算法对这些函数模板进行排序，从而在类模板的部分专门化之间建立一个“更专门化”的排序...

C 11标准第14.5.5.2/1段对此进行了规定：

对于两个类模板部分专门化，如果根据函数模板的排序规则（14.5.6.2），给定对两个函数模板的以下重写，第一个函数模板至少与第二个函数模板一样专门化，则第一个函数模板至少与第二个函数模板一样专门化：

-第一个函数模板具有与第一个局部特化相同的模板参数，并且具有单个函数参数，其类型是具有第一个局部特化的模板参数的类模板特化

-第二个函数模板具有与第二个部分专门化相同的模板参数，并且具有一个单一的函数参数，其类型是具有第二个部分专门化的模板参数的类模板专门化。

希望这有帮助。