为什么不允许仅对一个 ref-qualifier 进行重载？答案

【问题标题】：Why is overloading on just one ref-qualifier not allowed?为什么不允许仅对一个 ref-qualifier 进行重载？
【发布时间】：2016-02-14 08:43:40
【问题描述】：

显然，不允许在 ref-qualifiers 上重载 - 如果您删除 & 或 &&（只是标记，而不是它们的函数），此代码将无法编译： p>

#include <iostream>

struct S {
    void f() &  { std::cout << "Lvalue" << std::endl; }
    void f() && { std::cout << "Rvalue" << std::endl; }
};

int main()
{
    S s;
    s.f();   // prints "Lvalue"
    S().f(); // prints "Rvalue"
}

换句话说，如果您有两个具有相同名称和类型的函数，则必须定义两者中的任何一个。我认为这是故意的，但原因是什么？为什么不允许，比如说，如果定义了右值，则调用 && 版本，并在以下变体中的所有其他内容上调用“主要”f()（反之亦然 - 尽管这会令人困惑）：

struct S {
    void f()    { std::cout << "Lvalue" << std::endl; }
    void f() && { std::cout << "Rvalue" << std::endl; }
};

换句话说，就主模板而言，让它们的行为类似于模板特化。

【问题讨论】：

根据其他重载更改 void f() {...} 的含义听起来令人困惑。
在实践中从未见过&/&& 限定符。
@Lingxi，一种用途是将陷阱变成编译器错误。例如，人们可能会错误地使用const char* str = getStr().c_str();。您可以使用它来将其转换为编译器错误。不幸的是，目前还没有使它万无一失的方法（即，那里有一个错误，但仍然可以在foo(getStr().c_str()); 中工作）。我知道它正在研究标准提案。另请参阅this question 了解用途。
您不必同时定义两者。只有一个很好。例如。 void f() && 没有 f 的任何其他定义
由于 [over.match.funcs] 13.3.1\5.3，没有 ref-qualifier 的成员函数就像 lvalue 上的双管霰弹枪 s 和 rvalue s 参数。因此，当您声明一个成员函数 with 任何双胞胎 ref-qulifier 时，必须删除该霰弹枪，因为引入了歧义。

标签： c++ c++11 overloading language-lawyer rvalue

【解决方案1】：

和下面的情况没有什么不同：

struct S {};

void g(S s);
void g(S& s);

int main()
{
    S s;
    g(s);     // ambiguous
}

重载解决方案一直都是这样工作的；按引用传递并不比按值传递更可取（反之亦然）。

(ref-qualified 函数的重载解析就好像它是一个带有隐式第一个参数的普通函数，其参数是*this；lvalue-ref 限定就像第一个参数S &，const & 就像@ 987654325@等）

我猜你是说g(s) 应该调用g(S&) 而不是模棱两可。

我不知道确切的理由，但是重载解决方案已经足够复杂了，因为它没有添加更多特殊情况（尤其是那些可能默默编译成不是编码员意图的情况）。

正如您在问题中指出的那样，使用S & 和S && 两个版本可以轻松避免该问题。

【讨论】：

感谢提议的编辑。如果我在有人拒绝之前看到它，我会接受 :)
可以自己加吗？我认为这是对您的好答案的宝贵补充。

【解决方案2】：

你可以同时拥有，也可以两者都拥有。 There is no specific requirement to include both if you implement the one.

要注意的是，没有用限定符标记的成员方法（非静态成员）适用于左值和右值。 一旦你用 ref-qualifier 重载了一个方法，除非你也标记其他方法，否则你会遇到歧义问题。

在重载决议期间，类 X 的非静态 cv 限定成员函数被视为一个函数，如果它没有 ref-qualifiers 或如果它具有左值引用限定符。否则（如果它具有右值引用限定符），它被视为一个函数，该函数采用右值引用类型的隐式参数引用 cv 限定 X。

因此，基本上，如果您有一种方法是合格的（例如，对于左值 &）和一种不合格的方法，那么规则就是这样，它们实际上都是合格的，因此是模棱两可的。

类似的原理也适用于const 限定符。您可以实现一种方法，并为const 对象设置一个“版本”，为非const 对象设置一个“版本”。标准库容器就是很好的例子，尤其是begin()、end() 和其他与迭代器相关的方法。

一个特定的用例是，当对象是临时（或即将到期）对象和不是临时对象时，应用于方法的逻辑不同。如果您知道生命周期即将结束，您可能希望在内部优化某些调用和数据处理。

另一个是将方法的使用限制为左值。如果实体即将到期或只是临时实体，则某个应用程序或对象逻辑可能没有意义或没有用处。

标准中的措辞（取自 N4567 草案）来自 §13.4.1/4 是：

对于非静态成员函数，隐含对象参数的类型为

“对 cv X 的左值引用”适用于未使用 ref-qualifier 或 & ref-qualifier 声明的函数

使用 && ref-qualifier 声明的函数的“对 cv X 的右值引用”

【讨论】：

很好的解释。但是为什么这个例子有歧义呢？
@YamMarcovic。非限定成员对参数进行了适当的隐式限定，因此，在存在显式限定成员的情况下，它们是“等效的”......我添加了来自 cppreference 站点的引用。
@YamMarcovic 要回答这个问题，您可能对 13.3.3.2\3.2.3 感兴趣； 13.3.3\1.
@EugeneZavidovsky :) 评论后我打开了标准并进行了探索。因此，我的回答。

【解决方案3】：

让我们从定义一个没有任何 ref 限定符的基本非静态成员函数的含义开始。

§13.3.1 [4]

对于非静态成员函数，隐含对象参数的类型为

—“对 cv X 的左值引用”用于声明没有引用限定符或使用 & 引用限定符
的函数
—“对 cv X 的右值引用”，用于使用 && ref-qualifier 声明的函数

但是等等，还有更多。

[5]对于没有引用限定符声明的非静态成员函数，适用附加规则：

即使隐式对象参数不是 const 限定的，也可以将右值绑定到参数 只要在所有其他方面，参数都可以转换为隐式对象参数的类型。

因此

可以重载一种引用类型：lvalue、rvalue
您不能重载一个或另一个，然后再添加另一个不是 ref 限定的，因为不是 ref 限定的那个被定义为绑定两种类型 ，因此产生歧义。

【讨论】：