为何make_something<shared_ptr<int>>(nullptr)会匹配std::function重载？

要搞清楚这个问题，我们需要拆解重载决议的优先级规则和模板特化关系，结合每个调用的具体情况分析：

先明确两个重载的本质 #

我们有两个模板函数：

1. 显式指定参数时变为右值引用的模板：

   template <class Type>
   void make_something(Type&& a)
   

   当显式指定Type为std::shared_ptr<int>时，参数类型是std::shared_ptr<int>&&（右值引用）。

2. std::function专属模板：

   template <class Type>
   void make_something(std::function<Type()>)
   

   当显式指定Type为std::shared_ptr<int>时，参数类型是std::function<std::shared_ptr<int>()>。

逐个分析调用匹配逻辑 #

1. make_something<int>(1) #

• 第一个重载参数是int&&，1是int类型，属于精确匹配，无需任何转换。
• 第二个重载需要将1转换为std::function<int()>，这是用户定义转换。
• 精确匹配优先级远高于用户定义转换，所以选第一个重载。

2. make_something<int>(nullptr) #

• 第一个重载参数是int&&，nullptr是std::nullptr_t类型，无法转换为int（非指针类型不能从nullptr构造），因此第一个重载不可行。
• 第二个重载可以通过std::function的nullptr_t构造函数，将nullptr隐式转换为std::function<int()>，所以只能选第二个重载。

3. make_something<int*>(nullptr) #

• 第一个重载参数是int*&&，nullptr可以标准转换为int*（nullptr_t到任意指针类型的转换是C++标准规定的），然后绑定到右值引用，属于标准转换序列。
• 第二个重载需要将nullptr转换为std::function<int*()>，是用户定义转换。
• 标准转换序列优先级高于用户定义转换，所以选第一个重载。

4. make_something<std::shared_ptr<int>>(nullptr)（核心问题） #

这里两个重载都可行，但第二个被选中，原因有两点：

转换序列的优先级相同

• 第一个重载：nullptr需要通过std::shared_ptr的nullptr_t构造函数转换为std::shared_ptr<int>（用户定义转换），再绑定到std::shared_ptr<int>&&（身份转换，属于标准转换的一部分），整体是用户定义转换序列。
• 第二个重载：nullptr直接通过std::function的nullptr_t构造函数转换为std::function<std::shared_ptr<int>()>，也是用户定义转换序列。
• 两者的转换序列优先级相同，此时需要看模板的特化程度。

模板特化程度决定优先级

C++重载决议中，当两个模板实例化后的函数都可行时，更特化的模板会被优先选中：

• 第一个模板make_something(Type&&)是通用模板，可以接受任意类型的参数，泛化程度极高。
• 第二个模板make_something(std::function<Type()>)是针对std::function类型的专属模板，泛化程度更低、更特化。
• 因此，编译器会优先选择更特化的第二个模板，最终输出std::function overload。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者auzn