仅在 C++ 中的返回类型不同的重载函数模板答案

【问题标题】：Overloaded function templates that differ only in their return types in C++仅在 C++ 中的返回类型不同的重载函数模板
【发布时间】：2021-11-22 01:06:58
【问题描述】：

众所周知，只有返回类型不同的普通函数不能在 C++ 中重载。

但是这个限制不适用于重载的函数模板，例如：

int f(auto) { return 1; }
auto f(auto) { return 2; }

所有编译器都接受它，演示：https://gcc.godbolt.org/z/qj73Mzehd

为什么语言对模板有这样的例外？

如果重载函数的返回类型不同，则可以使用强制转换为预期函数类型来选择其中一个函数。令人惊讶的是，即使返回类型实际上相同，Clang 也允许人们解决歧义，例如：

((int(*)(int))f)(3);

选择

int f(auto) { return 1; }

演示：https://gcc.godbolt.org/z/snfvbq1ME

这里是 Clang 错了吗？

【问题讨论】：

gcc 不接受它：gcc.godbolt.org/z/j6Enr9h93，我不认为演员应该首先工作。有一些技巧可以将两个 auto 函数转换为模板以避免冲突（也许这些是由 clang 和 gcc 应用的），但它们仍然需要通过其他机制来消除歧义。如果您好奇，我可以将可能的模板显式代码放在答案中。
@Timo - 这无关紧要。关于签名的一点很重要。我希望这里的人们可以自己从谷壳中分拣出小麦。无论如何，我重新打开了，因为它不是关于专业化，而是模板本身。
嗯，这与auto 参数无关。使用模板，函数定义也可以工作 gcc.godbolt.org/z/6dzc65xfa 。仍然 gcc 拒绝演员。
@StoryTeller-UnslanderMonica 是的，但是两种情况下的签名（包括模板参数）不一样吗？我认为自动返回类型不能作为模板参数。
@Timo - 在实例化主体时推断出，适用于每个专业化。模板一次也没有。

标签： c++ templates language-lawyer c++20 overload-resolution

【解决方案1】：

为什么语言对模板有这样的例外？

你是说这个吗？

签名 [defns.signature.templ]

⟨函数模板⟩名称、参数类型列表、封闭命名空间（如果有）、返回类型、模板头和尾随要求子句（如果有）

是的，返回类型在那里。这就是让事情成为可能的原因

template<typename T>
typename std::enable_if<std::is_integral<T>::value>::type foo(T&);

template<typename T>
typename std::enable_if<!std::is_integral<T>::value>::type foo(T&);

SFINAE 是返回类型包含在签名中的原因。返回类型中可能出现替换失败，因此它是签名比较的一部分。您仍然可以生成两个相互冲突的特化来重载（在一般情况下，不在示例中），但模板会有所不同。

【讨论】：

SFINAE 是原因还是副作用？作为允许template <typename T> T Make();...
@Jarod42 - 对于这个特定的签名定义？ SFINAE 我敢说。 C++98 没有这个，它只提到了专业化。
我的意思是为什么仍然是一个有问题的问题。该模板例外允许 SFINAE 或 std::get<0>(my_tuple) 等多种内容。而且 C++98 已经允许两种用法和更多用法（std::tuple 不是 C++98 ^_^ 除外，但这种形式是允许的）。（并且有不同的方法可以使用 SFINAE 而不将其作为默认参数；此外，返回类型 SFINAE 不适用于构造函数）。
@Jarod42 - 任何“为什么”的问题都是有问题的。总而言之，这个定义与许多其他关于改进 SFINAE 的工作一起出现。因此，说 SFIANE 是激励因素并非遥不可及。