Wann überschreibt der Zeigerabfall den Vorlagenabzug bei der C-Überladungsauflösung?

Mehrdeutigkeit bei der Überlastungsauflösung: Pointer Decay vs. Template Deduction

Wenn in C überladene Funktionen verfügbar sind, kann bestimmt werden, welche aufgerufen werden soll mehrdeutig sein. In einem solchen Fall hat der Zeigerzerfall Vorrang vor einer abgeleiteten Vorlage.

Wurzel der Mehrdeutigkeit

Stellen Sie sich eine Funktion vor, die die Länge einer Zeichenfolge ausgibt:

template <size_t N>
void foo(const char (&s)[N]) {
    std::cout << "array, size=" << N - 1 << std::endl;
}

foo("hello") // prints array, size=5

Zur Unterstützung von Nicht-Arrays ist eine zusätzliche Überladung erforderlich hinzugefügt:

void foo(const char* s) {
    std::cout << "raw, size=" << strlen(s) << std::endl;
}

Unerwarteterweise wird die erste Überladung nicht mehr aufgerufen:

foo("hello") // now prints raw, size=5

Pointer Decay vs. Template Deduction

Die Mehrdeutigkeit entsteht, weil ein Array im Wesentlichen ein Zeiger auf sein erstes Element ist. Der Zeigerzerfall wandelt ein Array automatisch in einen Zeiger um, wenn es als Argument übergeben wird. Der Vorlagenabzug würde jedoch zu einer genauen Übereinstimmung mit der ersten Überladung führen.

Gemäß dem C-Standard priorisiert die Überladungsauflösung Funktionen, die keine Spezialisierungen einer Funktionsvorlage sind (außer in bestimmten Fällen). In diesem Fall ist die Array-zu-Zeiger-Konvertierung eine L-Wert-Transformation mit niedrigerer Priorität als die Vorlagenableitung.

Die Mehrdeutigkeit auflösen

Eine Möglichkeit, die Mehrdeutigkeit aufzulösen, ist um die zweite Überladung ebenfalls als Funktionsvorlage zu definieren und eine teilweise Reihenfolge zu ermöglichen:

template <typename T>
auto foo(T s)
    -> std::enable_if_t<std::is_convertible<T, char const*>{}>
{
    std::cout << "raw, size=" << std::strlen(s) << std::endl;
}

Durch Angabe der Typbeschränkung wird die Der Compiler kann ableiten, dass die erste Überladung für Arrays verwendet werden sollte, während die zweite Überladung Nicht-Arrays verarbeitet.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass der Zeigerzerfall zwar eine Abkürzung für den Zugriff auf das erste Element eines Arrays bietet, aber auch dazu führen kann unerwartete Mehrdeutigkeit bei der Überladungsauflösung, wenn Vorlagen beteiligt sind. Eine sorgfältige Berücksichtigung von Funktionsüberladungen und eine durchdachte Verwendung von Typbeschränkungen sind der Schlüssel zur Vermeidung solcher Fallstricke.

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