C++可变模板扩展：类与函数场景下std::function参数匹配差异问题

1. 类模板静态成员bind2调用正常的原因 #

调用Binder<int,int,int>::bind2(add)时，类模板Binder已经通过显式指定的模板参数完成全实例化，此时静态成员bind2的参数类型是完全确定的std::function<int(int,int)>，不需要再做任何模板推导。编译器只需要完成从函数指针int(*)(int,int)到std::function<int(int,int)>的隐式构造转换，这个转换是C++标准允许的，因此编译通过。

2. 独立函数bind2编译失败的原因 #

分为两种调用场景分别说明：

2.1 bind2(add)调用失败 #

这种场景需要对bind2的模板参数做自动推导。C++模板实参推导的核心规则是：推导阶段不会考虑任何用户自定义的隐式转换，只有推导完成后的重载决议阶段才会考虑转换。
add的类型是原生函数指针int(*)(int,int)，而bind2的参数类型是std::function<Ret(Args...)>，二者属于完全不同的类型，且从原生函数指针到std::function的转换是需要调用std::function构造函数的用户自定义转换，推导阶段不被认可，因此模板参数推导失败，出现类型不匹配报错。

2.2 bind2<int,int,int>(add)调用失败 #

你可能以为已经显式指定了所有模板参数（Ret=int、Args={int,int}），参数类型已经确定，应该允许隐式转换。但问题出在可变参数模板的推导规则：
可变参数包Args允许接收任意数量的模板实参，编译器无法确定你显式传入的三个模板参数已经把Args列全了，它仍然会把bind2的参数视为推导语境，尝试从add的类型推导更多的Args元素。此时仍然要遵守推导阶段不考虑用户自定义转换的规则，因此类型不匹配，编译失败。

验证：如果把独立bind2改为固定参数模板template<typename Ret, typename A, typename B> static void bind2(std::function<Ret(A,B)> f)，再调用bind2<int,int,int>(add)就会编译正常，此时没有可变参数包，模板参数完全确定，隐式转换生效。

3. bind1两种场景都正常的原因 #

bind1的参数是函数引用Ret(&f)(Args...)，和add的原生函数类型完全匹配：

• 作为类成员调用时，和bind2同理，类型已确定，直接匹配；
• 作为独立函数调用时，不管是显式指定模板参数还是自动推导，都不需要隐式转换，直接就能匹配上类型，所以编译正常。

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