如何确定函数特化的主要模板？

函数模板专业化的主要模板通常是非常直观的，但是，我正在寻找正式的规则来理解更令人惊讶的情况。例如：

template <typename T, typename U>
void f(T, U) {}     // (1)

template <typename T>
void f(T, T) {}     // (2)

template <>
void f(int, int) {} // (3); specializes (2), not (1); why?

理论上，(3) 也可能是 (1) 的特化，但实验表明事实并非如此。

让我们重点关注通用模板 (1) 和 (2) 的声明。 这是两个不同的模板，例如(2) 不是 (1) 的特化。好的，现在当我们编写专业化时：

template <>
void foo(int, int) {}

在推断要专门化的模板时，编译器将识别两个候选模板。然后，它必须选择哪个是best fit。这种选择的过程称为“函数模板的部分排序” http://en.cppreference.com/w/cpp/language/function_template。所选报价：

当相同的函数模板特化匹配多个重载函数模板时（这通常是由模板参数推导引起的），将执行重载函数模板的部分排序以选择最佳匹配。

我们打电话吧S匹配模板集。然后，对于每一对(f1, f2) in S，编译器将转换f1通过在其类型（或非类型）参数上应用虚拟类型（或值）。然后它尝试将其与f2。然后它通过转换执行相同的过程f2并尝试将其与f1。最后，在检查每一对之后，编译器可以确定哪个模板候选是最专业的。如果不这样做，编译就会失败。

在我们的例子中，我们有两个匹配的模板，因此我们应用上述过程：

• 变换后的 (1) 应用于 (2)：用 T = T1 且 U=T2 表示 foo。它尝试与（2）匹配：推演失败
• 转换后的 (2) 应用于 (1)：foo(T1, T1)，当应用于 (1) 时，它解析为 T = T1 且 U = T1。

从这个过程中，编译器推断出 (2) 比 (1) 更专业，并且您的专业化适合 (2)。当编译器专注于特定调用时，在重载决策期间应用相同的过程。

以下是说明所有此过程的示例（摘自@Yakk 的评论）：

template <typename T, typename U>
void f(T, U) { std::cout << "f(1)\n"; }     // f(1)

template <typename T>
void f(T, T) { std::cout << "f(2)\n"; }     // f(2)

template <>
void f(int, int) { std::cout << "f(3)\n"; } // f(3); specializes f(2), not f(1); why?

// Now the same specialization but without any template overload...
template <typename T, typename U>
void g(T, U) { std::cout << "g(1)\n"; }     // g(1)

template <>
void g(int, int) { std::cout << "g(3)\n"; } // g(3); No ambiguity, specializes g(1)

接下来，让我们执行一些调用：

f(1, 1);            // Prints f(3)
f<int>(1, 1);       // Prints f(3)
f<int, int>(1, 1);  // Prints f(1)
f(0.1, 0.2);        // Prints f(2)

g(1, 1);            // Prints g(3)
g<int, int>(1, 1);  // Prints g(3)

这一切都可以在行动中看到这里 - 复制自@Yakk 的评论 http://coliru.stacked-crooked.com/a/ba4835ef93c33db1.