C++98/03 参考折叠和 cv 限定符

Question

下面的代码编译（gcc 4.7.2 或 icc 13）并产生“1 2”输出。这意味着 const 限定符被删除，即。例如，f<int&> 的参数类型为 int&。

为什么会这样？据我了解，根据§14.3.1.4：

如果模板参数T 的模板参数将类型命名为“引用cv1 S”，则尝试创建类型“引用cv2 em> T” 创建类型“reference to cv12 S”，其中 cv12 是 cv 限定符 cv1 的并集和cv2。冗余的 cv 限定符被忽略。

const 不应被丢弃。代码如下：

#include <iostream>
using namespace std;

template <typename T>
void f(const T& t)
{
    t++;
}

int main()
{
    int a = 1;

    cout << a;
    f<int&>(a);
    cout << ' ' << a << endl;

    return 0;
}

Answer 1

当指定-std=c++98 标志时，

GCC 4.7.2 不会不编译它。事实上，在 C++98（以及 C++03）中，对引用的引用不会崩溃。

尝试实例化f<int&>，其中T = int&，会产生以下函数签名（这里我有意切换参数类型T 和const 说明符的位置，这是允许的，因为const T& 是同T const&):

void f(int& const& t) // ERROR: reference to reference is illegal

上述内容在 C++98 中不合法，在 C++03 中也不合法。始终如一，这是您从 GCC 4.7.2 得到的错误：

Compilation finished with errors:
source.cpp: In function 'int main()':
source.cpp:15:14: error: no matching function for call to 'f(int&)'
source.cpp:15:14: note: candidate is:
source.cpp:5:6: note: template<class T> void f(const T&)
source.cpp:5:6: note:   template argument deduction/substitution failed:
source.cpp: In substitution of 'template<class T> void f(const T&) [with T = int&]':
source.cpp:15:14:   required from here
source.cpp:5:6: error: forming reference to reference type 'int&'

不过，如果您使用-std=c++11 标志，则编译器会在实例化模板时执行引用折叠：对左值引用的左值引用变为左值引用：

void f(int& const& t) == void f(int& t)

这里const 限定符被删除，因为它适用于引用，而不适用于被引用的对象。由于无法重新分配引用，它们本质上是const，这就是为什么const 被认为是多余的并被删除的原因。请参阅 this Q&A on SO 了解说明。

这会产生一个对左值引用的左值引用，它解析为一个简单的左值引用。因此，右侧的签名被实例化。

以上是解决f<int&>(a) 调用的可行候选者，因此它编译时不会出错。

Answer 2

这里是 1770 年，有问题的引用似乎源自：

http://www.open-std.org/jtc1/sc22/wg21/docs/papers/2005/n1770.html

14.3.1 - 模板类型参数

-4- 如果模板参数 T 的模板参数将类型命名为“对 cv1 S 的左值引用”，则尝试创建类型“对 cv2 T 的（左值或右值）引用”会创建类型“对 cv12 S 的左值引用”，其中 cv12 是 cv 限定符 cv1 和 cv2 的并集。如果模板参数将类型命名为“对 cv1 S 的右值引用”，则尝试创建类型“对 cv2 T 的左值引用”会创建类型“对 cv12 S 的左值引用”。如果模板参数将类型命名为“对 cv1 S 的右值引用”，则尝试创建类型“对 cv2 T 的右值引用”会创建类型“对 cv12 S 的右值引用”。冗余的 cv 限定符被忽略。

这里是 2118，引用已被删除：

http://www.open-std.org/jtc1/sc22/wg21/docs/papers/2006/n2118.html

14.3.1 - 模板类型参数

-4- 如果模板参数 T 的模板参数将类型 "reference to cv1 S" 命名为类型 A 的引用，则尝试创建类型 "reference to cv2 T" "lvalue-reference to cv T" 创建类型 "reference to cv12 S"，其中 cv12 是 cv 限定符 cv1 和 cv2 的并集。忽略冗余 cv 限定符“对 A 的左值引用”，而尝试创建类型“对 cv T 的右值引用”会创建类型 T。

您引用的内容似乎已过时。