为何使用auto时C++的+运算符默认匹配右值重载？

先整理你的测试代码：

#include <iostream>
#include <cstdio>

struct Obj{ Obj(){} };
struct Obj2{ Obj2(){} };

// option 1
Obj operator+(Obj const& x0, Obj const& x1) { printf("%s\n", "+(const&, const&)"); return Obj{}; }
Obj operator+(Obj const& x0, Obj&& x1) { printf("%s\n", "+(const&, &&)"); return Obj{}; }
Obj operator+(Obj&& x0, Obj const& x1) { printf("%s\n", "+(&&, const&)"); return Obj{}; }
Obj operator+(Obj&& x0, Obj&& x1) { printf("%s\n", "+(&&, &&)"); return Obj{}; }

//option 2
// Obj2 operator+(auto const& x0, auto const& x1) { printf("%s\n", "+(const&, const&)"); return Obj2{}; }
// Obj2 operator+(auto const& x0, auto&& x1) { printf("%s\n", "+(const&, &&)"); return Obj2{}; }
// Obj2 operator+(auto&& x0, auto const& x1) { printf("%s\n", "+(&&, const&)"); return Obj2{}; }
// Obj2 operator+(auto&& x0, auto&& x1) { printf("%s\n", "+(&&, &&)"); return Obj2{}; }

int main()
{
    Obj x0;
    Obj x1{ x0 };
    auto x2 = x0 + x1;
}

你遇到的现象可以拆成三个核心点解释：

1. Option1 选 const&, const& 的原因 #

Option1 没有提供针对非const左值引用的operator+(Obj&, Obj&)重载，而x0、x1都是非const左值。在重载决议中，非const左值可以直接绑定到const&参数，其他重载需要把左值强制转成右值（比如std::move(x0)），这会引入额外转换，优先级更低。所以编译器只能选最匹配的const&, const&版本。

2. Option2 看似选 &&, && 的本质 #

这是两个细节共同导致的：

（1）转发引用的推导规则 #

模板参数里的auto&&是转发引用（不是普通右值引用），推导逻辑是：

• 传入左值时，auto&&会被推导为左值引用：比如auto&& x0推导为Obj& &&，根据C++引用折叠规则，最终变成Obj&；
• 只有传入右值时，才会推导为右值引用Obj&&。

（2）模板重载的匹配优先级 #

启用Option2后，传入两个非const左值时，四个模板都会被实例化：

• 第一个模板实例化为：Obj2 operator+(Obj const&, Obj const&)
• 第二个模板实例化为：Obj2 operator+(Obj const&, Obj&)
• 第三个模板实例化为：Obj2 operator+(Obj&, Obj const&)
• 第四个模板实例化为：Obj2 operator+(Obj&, Obj&)

在重载决议中，非const左值引用比const左值引用更匹配非const左值，所以第四个模板实例化出的Obj&, Obj&版本是最精确的匹配，编译器会优先选择它。

（3）打印字符串的误导 #

你写的第四个模板里，printf的字符串是固定的"+(&&, &&)"，但实际上这个模板实例化后的参数是Obj&, Obj&（左值引用），并不是右值引用。只是打印内容让你误以为编译器把x0、x1识别成了右值，实际上它们还是左值。

3. 为什么不优先选const&, const&版本 #

这里的“约束性”和模板重载的优先级逻辑无关：普通函数重载里const&是更宽松的（能接受更多类型），但模板实例化后的版本中，Obj&, Obj&比Obj const&, Obj const&更精确匹配非const左值实参，所以编译器会选更精确的那个。

简单说：Option1里没有更精确的非const左值引用重载，只能退而求其次选const&；Option2的模板会自动生成最精确的匹配版本，所以选了它。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Saitama10000