无法将“a”（类型“int”）转换为类型“double&”

Question

我正在关注一些 C++ 教程，但令人沮丧的是，源材料指出无法进行此特定函数调用，但根本没有解释原因；

template<typename T>
void Swap(T &a, T &b){

    T temp;
    temp = a;
    a = b;
    b = temp;

}

所以现在我创建一个显式模板函数实例化并传入a 和b；

int a = 5;
double b = 10.3;

Swap<double>(a, b);

然后引发以下编译器错误；

无法将“a”（类型“int”）转换为类型“double&”

我唯一的预感是，这是因为规定右值不能绑定到非常量引用的规则，但是，如果 T &a 只是一个别名，它本身就不是右值，是吗？我的隐式演员正在创建一个临时的，它不能绑定到T &a？是这样吗？

temp 是一个左值。它可能只有功能范围，但确实存在。那么为什么不允许隐式转换加倍，然后将引用 a 分配给temp？意图看起来很清楚。我不太理解作为参数的引用。如果 a 被分配给 temp，这是一个左值，那么这不是允许的吗？

这是假设我什至在正确的轨道上。

编辑：

第二个例子；

int a = 5;
double &d = a; // invalid initialization of reference of type 'double&' from expression of type 'int'

但是；

int a = 5;
const double &d = a; //valid

Answer 1

直观地说，交换a 和b 应该可以工作，因为编译器可以在int 和double 之间进行转换。但在实践中，请考虑编译器必须做什么才能完成您的要求。

你从一个模板开始：

template<typename T>
void Swap(T &a, T &b){
    T temp = a;
    a = b;
    b = temp;
}

要为double 实例化它，编译器会创建一个类似这样的函数：

void Swap(double& a, double& b) {
    double temp = a;
    a = b;
    b = temp;
}

这些是 reference 参数 - 它们指向内存中的实际位置，而不是别名或副本。在引擎盖下，引用的行为类似于指针，因此如果有帮助，您可以将您的函数与此类似：

void Swap(double* a, double *b);

换句话说，Swap 需要引用（指针）到内存中的两个双精度 - 两个 8 字节的内存部分（假设双精度需要 8 个字节）。作为聪明而直觉的人，我们知道Swap 的实现并不真正需要两个 8 字节的内存部分，但这就是它的声明方式，也是编译器执行它的方式。

要制作可以处理混合参数的 Swap 版本，您必须执行以下操作：

template<typename T1, typename T2>
void Swap(T1& a, T2& b) {
    T1 tmp(a);
    a = b;
    b = tmp;
}

Demo.

Answer 2

你想要做的是有效的：

int a = 5;
double& dr = a;

标准中管理引用初始化的规则在第 8.5.3 节中。首先，一些定义：

(4) 给定类型“cv1T1”和“cv2T2”，“cv1T1”是如果T1 与T2 的类型相同，或者T1 是T2 的基类，则reference-related 到“cv2 T2”。 “cv1 T1”与“​​cv2 T2”引用兼容如果T1是引用相关 到 T2 并且 cv1 的 cv 限定与 cv2 相同或更高。

那么，我们有：

(5) 对“cv1T1”类型的引用由“cv2T2”类型的表达式初始化，如下所示：

• 如果引用是左值引用和初始化表达式
  • 是一个左值（但不是位域），并且“cv1 T1”与“cv2 T2,”是引用兼容的，
  • ..

那么引用在第一种情况下绑定到初始化表达式左值，在第二种情况下绑定到转换的左值结果

—否则，引用应为对非易失性 const 类型的左值引用（即，cv1 应为 const），或者引用应为右值引用。

“then”情况不适用，因为int 与double 的引用不兼容。所以我们转到另一种情况，它表明结果应该是一个 rvalue 引用。也就是说，引用应为：

const double& dcr = a; // lvalue reference to a non-volatile const type
double&& drr = a;      // rvalue reference

但这不是您的代码正在执行的操作 - 因此会出现错误。事实上，标准中明确提到了您想要做的事情，作为同一要点中的反例：

int i = 2;
double& rd3 = i; // error: type mismatch and reference not const

Answer 3

编译器正在寻找Swap(int&, double&)，因为您提供了int 作为第一个参数和double 作为第二个参数，但它找不到。

您可以执行以下操作：

int a = 5;
double b = 10.3;
double c = a * 1.0;
Swap<double>(a, c);

本质上，您声明了一个希望引用两个doubles 的函数。当编译器将int 转换为double 时，它会创建一个临时的。您的函数不需要临时的，因为它可能会修改值（这就是引用的意思）。

另外，用浮点数交换整数有意义吗？