[科普中国]-模板参数推导-

模板参数推导是在调用C++的模板函数时，由编译器根据使用上下文来推断所调用的模板函数的模板参数。这一概念也适用于类的模板成员函数。类模板也存在模板参数推导的情形。

概念模板函数在定义时，用template声明模板参数（或称模板形参）。调用模板函数时，可以在函数名字后用“”显式指出模板参数（这时称作模板实参）。例如：

template void foo(T v1){}; foo(3);但是，调用模板函数时，如果不显式指明模板参数，而是根据函数的调用实参去推断模板实参，这就是模板参数推导。例如上例可进一步考虑情形：

foo(3.14);编译器会推导出这种函数调用的模板实参为T->double。

推导类型编译器比较函数模板的形参（template parameter）与对应的调用实参（argument used in the function call）的类型，以确定模板参数的类型。形参的类型必须是下述特定情形之一：

T const T volatile T T& T* T[10] A C(*)(T) T(*)() T(*)(U) T C::* C T::* T U::* T (C::*)() C (T::*)() D (C::*)(T) C (T::*)(U) T (C::*)(U) T (U::*)() T (U::*)(V) E[10][i] B TT TT TT说明：

T, U, V表示模板类型参数

10表示任意整数常量

i表示模板非类型参数

[i]表示数组界（ represents an array bound of a reference or pointer type, or a non-major array bound of a normal array）

TT表示模板的模板参数（template template argument）

(T), (U), (V)表示参数列表包含至少一个模板类型参数

()表示参数列表不包含模板参数

表示模板参数列表包含至少一个模板类型参数

表示模板参数列表包含至少一个模板非类型参数

表示模板参数列表其模板参数不依赖于模板实参

编译器可以从上述几个类型结构的复合类型推导模板参数。

推导规则对于形如：

template int foo(ParamType param);其模板参数T的类型需要从模板函数的实参与形参依照如下规则推导：

首先，如果模板函数的实参表达式是引用，首先去除引用；

上一步后，如果剩下的实参表达式有顶层的const且/或volatile限定符，去除掉。

因而，从模板函数的实参表达式，不能自动推导出顶层的CV-qualifiers，也不能自动推导出引用类型，需要显式指定。

例如：

template void foo(T arg){ arg=101;} // 函数模板 const int i=102; foo(i); //函数模板实例化为 void foo(int)，实参的const限定已被脱去 foo(v1);//直接显示指明模板参数类型 template void foo(const T& arg);//或者偏特化模板函数如果形参还带上&号，声明为引用类型，则不执行const剥除（const-stripping），例如：

const int i=102; const int &j=i; template void foo(T& arg) { arg=101;}// 函数模板 foo(j); // 编译错误: 'arg': you cannot assign to a variable that is const 这是因为如果不抑制const剥除，则得到了一个非常量引用型变量，绑定到const变量，这显然是不可接受的。

实参表达式为数组，模板参数推导的类型为指针。这是因为数组名在实参表达式中自动隐式转换为首元素地址的右值。例如：

int a[9]; template void foo(T arg){}; // 函数模板 foo(a);// 函数模板实例化为 void foo(int*)另外，C++11标准明确规定不能由模板参数推导出对应实参为std::initializer_list的类型。例如：

template void g(T); g({1,2,3}); // error: no argument deduced for T类型转发C++11增加了右值引用这一新的数据类型。如：template void foo(T&& arg);“T&&”并不意味着形参arg的数据类型一定是右值引用。其数据类型既可能是左值引用，也可能是右值引用。依据“引用塌缩规则”，有：

如果实参表达式是类型A的左值，则模板参数T的类型为左值引用A&，形参arg的类型为左值引用A&；

如果实参表达式是类型A的右值（包括纯右值与临终值），则模板参数T的类型为右值引用A&&，形参arg的类型为y右值引用A&&。

如此，就把实参的值分类情形地传递到模板函数内部，据此可再转发给拷贝语义或移动语义的实现函数。2

本词条内容贡献者为:

李岳阳 - 副教授 - 江南大学