在嵌套模板结构中将引用类型作为模板参数传递不起作用

Question

我很困惑，我正在设计一个模板，我发现了一个关于用 T=float&:

实例化模板的奇怪行为

// Given an available float f:
float f = 1.0;

// This getter works for T=float&:
template <typename T>
struct test {
  const T get() { return f; }
};

int main() {
  float& f1 = test<float&>().get();
}

第一个奇怪的事情是 f1 应该是 const float& 才能使代码正确，因此，我预计会出现错误，但它工作正常。

第二个奇怪的事情是在这个类似的例子中，当我不希望它报告错误时：

// Given an available float f:
float f = 1.0;

struct State {
  const float& get() { return f; }
};

// This does not work for T=float&:
template <typename T>
struct test2 {
  State state;
  const T get() { return state.get(); }
};

int main() {
  const float& f2 = test2<float&>().get();
}

报错是这样的：

main.cpp: In instantiation of 'const T test2<T>::get() [with T = float&]':
main.cpp:31:41:   required from here
main.cpp:22:36: error: binding reference of type 'float&' to 'const float' discards qualifiers
   const T get() { return state.get(); }

这很奇怪，因为第二个示例只声明了 const float& 类型，而不是 float& 和 const float，所以我不知道发生了什么。

也许模板不是为引用而设计的，或者它是 GCC 上的一个错误，或者我只是在做一些愚蠢的事情。

我使用 gcc (GCC) 6.3.1 20170306 测试了这段代码，还在 repl.it 网站上使用 C++11 进行了测试。

此外，如果它是一个错误，我会对任何可用的解决方法感兴趣。

Answer 1

请看一下this question and this问题。

同样的事情也发生在你的案例中。

对于第一种情况，我们的类型是float&。而在 float & const 中，const 是多余的。因此它将仅解析为 float &。

对于第二种情况，State::get() 返回的是对 const float 值的引用。 test2<float&>::get()返回的还是float&。现在编译器将阻止您将 const float 分配给非常量。

Answer 2

只是更专业一点。我认为这给出了你想要的行为：

template <typename T>
struct test {
    T get() { return f; }
};

template <typename T>
struct test<T&> {
    const T& get() { return f; }
};

测试：

int main() {      
    const float& f1 = test<float&>().get();
    float& f2 = test<float&>().get(); //Error
    const float& f3 = test<const float&>().get();
    float f4 = std::move(test<float>().get());
}

Answer 3

为了完整起见，以下是我可能会采用的解决方案：

template <class T>
struct make_non_modifiable { using type = const T; };
template <class T>
struct make_non_modifiable<T&> { using type = const T &; };
template <class T>
struct make_non_modifiable<T*> { using type = const T *; };

template <typename T>
struct test {
  typename make_non_modifiable<T>::type get() { return f; }
};

我没有尝试编译这段代码，所以可能会有一两个错字。
我通常更喜欢 class 模板部分特化而不是函数模板特化，因为后者与函数重载一起更难理解。

在嵌套模板结构中将引用类型作为模板参数传递不起作用

Passing reference type as template argument in nested template structure does not work

c++

gcc

templates

pass-by-reference

c++11