重载 std::function<...>

Question

给定以下代码：-

#include <algorithm>
#include <iostream>
#include <functional>
#include <string>

void func(std::function<void(void)> param)
{
    param();
}

void func(std::function<void(int)> param)
{
    param(5);
}

int main(int argc, char* argv[])
{
    func([] () { std::cout << "void(void)" << std::endl; });
    func([] (int i) { std::cout << "void(int): " << i << std::endl; });

    std::string line;
    std::getline(std::cin, line);
    return 0;
}

来自 VS2010 的编译错误：-

CppTest.cpp(18): error C2668: 'func' : ambiguous call to overloaded function
1>          CppTest.cpp(11): could be 'void func(std::tr1::function<_Fty>)'
1>          with
1>          [
1>              _Fty=void (int)
1>          ]
1>          CppTest.cpp(6): or       'void func(std::tr1::function<_Fty>)'
1>          with
1>          [
1>              _Fty=void (void)
1>          ]
1>          while trying to match the argument list '(`anonymous-namespace'::<lambda0>)'
1>CppTest.cpp(19): error C2668: 'func' : ambiguous call to overloaded function
1>          CppTest.cpp(11): could be 'void func(std::tr1::function<_Fty>)'
1>          with
1>          [
1>              _Fty=void (int)
1>          ]
1>          CppTest.cpp(6): or       'void func(std::tr1::function<_Fty>)'
1>          with
1>          [
1>              _Fty=void (void)
1>          ]
1>          while trying to match the argument list '(`anonymous-namespace'::<lambda1>)'

从 g++-4.5 编译错误

program2.cpp: In function ‘int main(int, char**)’:
program2.cpp:18:68: error: call of overloaded ‘func(main(int, char**)::<lambda()>)’ is ambiguous
program2.cpp:6:10: note: candidates are: void func(std::function<void()>)
program2.cpp:11:10: note:                 void func(std::function<void(int)>)
program2.cpp:19:79: error: call of overloaded ‘func(main(int, char**)::<lambda(int)>)’ is ambiguous
program2.cpp:6:10: note: candidates are: void func(std::function<void()>)
program2.cpp:11:10: note:                 void func(std::function<void(int)>)

所以编译器似乎无法弄清楚 lambda [] () -> void 只能分配给 std::function 和 lambda [] (int) -> void 只能分配给 std::function。这应该发生还是只是编译器的缺陷？

Answer 1

这是应该发生的还是只是编译器的缺陷？

这应该会发生。 std::function 有一个构造函数模板，可以接受任何类型的参数。直到选择并实例化构造函数模板后，编译器才能知道它将遇到错误，并且它必须能够选择函数的重载才能执行此操作。

最直接的解决方法是使用强制转换或显式构造正确类型的 std::function 对象：

func(std::function<void()>([](){}));
func(std::function<void(int)>([](int){}));

如果您的编译器支持无捕获 lambda 到函数指针的转换，并且您的 lambda 没有捕获任何内容，则可以使用原始函数指针：

void func(void (*param)()) { }
void func(void (*param)(int)) { }

（您使用的似乎是 Visual C++ 2010，它不支持此转换。直到 Visual Studio 2010 发布之前，该转换才添加到规范中，添加它为时已晚。）

---

为了更详细地解释这个问题，请考虑以下几点：

template <typename T>
struct function {

    template <typename U>
    function(U f) { }
};

这基本上就是所讨论的std::function 构造函数的样子：您可以使用任何参数调用它，即使该参数没有意义并且会在其他地方导致错误。例如，function<int()> f(42); 将使用U = int 调用此构造函数模板。

在您的具体示例中，编译器在重载解析期间找到两个候选函数：

void func(std::function<void(void)>)
void func(std::function<void(int)>)

参数类型，一些我们将称为F 的无法表达的 lambda 类型名称，与其中任何一个都不完全匹配，因此编译器开始查看它可以对F 进行哪些转换以尝试进行它匹配这些候选函数之一。在寻找转换时，它会找到前面提到的构造函数模板。

此时编译器所看到的只是它可以调用任何一个函数，因为

• 它可以将F 转换为std::function<void(void)>，使用带有U = F 和的转换构造函数
• 它可以使用带有U = F的转换构造函数将F转换为std::function<void(int)>。

在您的示例中，很明显只有其中一个会成功而不会出错，但在一般情况下，情况并非如此。编译器不能做任何进一步的事情。它必须报告歧义并失败。它不能选择一个，因为两种转换都同样好，而且没有一个过载比另一个更好。