C++中std::vector::size_type引发std::max编译报错原因咨询

给出如下代码片段：

#include <iostream>
#include <vector>
#include <unordered_map>

using namespace std;

int main()
{
    unordered_map<int, vector<int>> mem{{1, {2,3,4,5}}, {2, {6,7,8,9}}};
    int maxVal = 0;

    for (auto it = mem.begin(); it != mem.end(); ++it)
    {
        maxVal = max(maxVal, (it->second).size());
    }

    return 0;
}

编译上述代码会返回如下错误：

main.cpp: In function ‘int main()’:
main.cpp:23:49: error: no matching function for call to ‘max(int&, std::vector::size_type)’
   21 |         maxVal = max(maxVal, (it->second).size());
      |                                                 ^

但如果将代码修改为如下形式即可正常编译运行：

#include <iostream>
#include <vector>
#include <unordered_map>

using namespace std;

int main()
{
    unordered_map<int, vector<int>> mem{{1, {2,3,4,5}}, {2, {6,7,8,9}}};
    int maxVal = 0;

    for (auto it = mem.begin(); it != mem.end(); ++it)
    {
        vector<int> v = it->second;
        int vSize = v.size();
        maxVal = max(maxVal, vSize);
    }

    return 0;
}

即显式提取map中存储的vector实例，再将其size返回值赋值给int类型变量后，调用max就不会报错。同理，如果将报错行替换为cout << (it->second).size()，代码同样可以正常编译运行。

出现这个现象的核心原因有三点：

• std::max是模板函数，模板参数推导阶段不会执行隐式类型转换，要求传入的两个参数类型完全一致。代码中maxVal是int类型，而vector::size()的返回值是std::vector::size_type（本质是无符号整数类型，通常为size_t，和int不属于同一类型），模板无法推导出统一的类型参数，因此找不到匹配的max函数，触发编译错误。
• 显式定义int vSize = v.size()时，赋值操作会触发隐式类型转换，size_type类型的返回值会被转换为int类型，此时传入max的两个参数均为int类型，模板参数推导正常，因此可以编译通过。
• 用cout直接输出size返回值时不会触发同类错误，是因为std::ostream的<<运算符针对所有基础整数类型（包括无符号的size_type）都做了预先重载，不需要像模板函数那样在调用时做参数类型匹配推导，size_type可以直接匹配到对应的重载版本，因此不会报错。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者hexaquark