C++模板类型推导

模板类型推导

对于模板函数来说，编译器需要根据实际传入的参数来推导模板类型T。例如，假设我们有下面这个模板函数：

tempalte
void f(T& param); // param si a reference

同时声明了这些变量：

int x = 27;				// x is an int
const int cx = x;		// cx is a const int
const int& rx = x;		// rx is a reference to x as a const int

那么调用模板函数时，编译器推导出的模板类型分别为：

f(x)		// T is int, param's type is int&
f(cx)		// T is const int, param's type is const int&
f(rx)		// T is const int, param's type is const int&

可以发现，同样是整型变量，带不带const、是不是reference，类型推导的结果是不一样的。回到刚开始声明的模板函数，我们声明了参数类型为T&，如果声明为T，或者是T&&，又会得到怎样的结果？我们用表格来总结一下：

		x	cx	rx	rvalue
void f(T& param)	T	int	const int	const int	x
	param	int&	const int&	const int&	x
void f(const T& param)	T	int	int	int	int
	param	const int&	const int&	const int&	const int&
void f(T&& param)	T	int&	const int&	const int&	int
	param	int&	const int&	const int&	int&&
void f(T param)	T	int	int	int	int
	param	int	int	int	int

猛一看表格，会让人眼花缭乱。死记硬背是记不住的，我们找一找其中的规律。

• 一般情况下，param的类型是最完整的类型，继承了形参中声明的cr（const和reference）和实参总带过来的cr。但有两个特例：
  • 特例一：当形参时通用引用（T&&作为模板参数时称为通用引用）时，param根据具体的实参类型，推导为左值引用或者右值引用；
  • 特例二：当形参不是引用时，实参到形参为值传递，去除所有cr修饰符。
• T中是否包含cr修饰符，取决于param的修饰符是否已在形参中声明过。也就是说，T中修饰符不会与形参中已声明的修饰符重复。

为什么我们需要知道这些规则呢？这是因为，有时候需要根据传入的param的类型构造与之相关联的其它类型的对象。比如我们想要在函数内部构造一个与param同类型但去除cr修饰符的对象，那么就应该把形参声明为const T& param，然后声明T obj这个对象。这是因为上表中第4行表明了，无论实参包含了什么修饰符，无论是左值还是右值，T都是不带任何修饰符的单纯类型。当然，声明为T param也是可以的，但这种情况下参数就是值传递了。所以说，根据实际情况选择合适的模板参数类型是很重要的。

最后，为了更容易实践，我们总结出下面三个推荐用法：

• 想要按值传递，将模板函数参数声明为T param；
• 想要按引用传递，但不考虑右值时，将模板函数参数声明为const T& param；
• 想要按引用传递，但要区分左值和右值时，将模板函数声明为T&& param；