C++ 使用无法更改的通用参考函数模板实现过载分辨率

Question

假设在我的代码中有一个函数foo，它有一个通用引用参数，我不能更改:

template<typename T>
auto foo(T&& t) { std::cout<<"general version"<<std::endl; }

现在我想为给定的类A重载foo，并确保对A的任何限定符和引用类型调用重载。为此，我可以强力地为所有可能的条件提供重载(现在忽略volatile):

auto foo(A & a) { std::cout<<"A&"<<std::endl; }
auto foo(A const& a) { std::cout<<"A const&"<<std::endl; }
auto foo(A && a) { std::cout<<"A &&"<<std::endl; }
auto foo(A const&& a) { std::cout<<"A const&&"<<std::endl; }

演示。然而，对于更多参数，的缩放非常糟糕。

或者，我可以按值传递，这似乎也捕获了所有前面的情况:

auto foo(A a) { std::cout<<"A"<<std::endl; }

演示。现在无论多大的对象都需要被复制(至少在原则上)。

是否有一种优雅的方法来解决这些问题?

请记住，我不能改变通用参考函数，所以SFINAE之类的是不可能的。

Answer 1

c++ 20的更新:下面的答案在c++ 11到c++ 17中仍然是正确的，但是在c++ 20中你可以这样做:

template <typename T>
    requires std::same_as<std::remove_cvref_t<T>, A>
auto foo(T&& t) {
    // since this is more constrained than the generic forwarding reference
    // this one should be preferred for foo(A{})
}

您可以使用更方便的语法来创建命名概念:

template <typename T, typename U>
concept DecaysTo = std::same_as<std::decay_t<U>, T>;
// longest form
template <typename T> requires DecaysTo<T, A> void foo(T&&);
// middle form
template <DecaysTo<A> T> void foo(T&&);
// abbreviated form
void foo(DecaysTo<A> auto&&);

---

老实说，我觉得你运气不好。典型的方法都失败了。

SFINAE吗?

template <typename T> auto foo(T&& );
template <typename T,
          typename = only_if_is<T, A>>
auto foo(T&& );
foo(A{}); // error: ambiguous

写一个接受左值或右值引用的类?

template <typename T> lref_or_ref { ... };
    
template <typename T> auto foo(T&& );
auto foo(lref_or_ref<A> );
foo(A{}); // calls general, it's a better match

最好是使用选择器引入转发功能:

template <int I> struct chooser : chooser<I - 1> { };
template <> struct chooser<0> { };
template <typename T>
auto bar(T&& t, chooser<0> ) {
    // worst-option, general case
    foo(std::forward<T>(t));
}
template <typename T,
          typename = only_if_is<T, A>>
auto bar(T&& t, chooser<1>) {
    // A-specific
}
template <typename T>
auto bar(T&& t) {
    bar(std::forward<T>(t), chooser<20>{});
}

但是你在评论中提到这也不适合你。