Почему при вызове функции nullptr не соответствует указателю на объект шаблона?

Из стандарта C ++ (4.10 Преобразования указателей [conv.ptr])

1 Константа нулевого указателя - это целочисленное постоянное выражение (5.19) prvalue целочисленного типа, которое оценивается как ноль, или prvalue типа std :: nullptr_t. Константа нулевого указателя может быть преобразована в тип указателя; результатом является значение нулевого указателя этого типа, которое можно отличить от любого другого значения указателя на объект или типа указателя на функцию. Такое преобразование называется преобразованием нулевого указателя.

В вашем первом примере ваши два nullptr уже были преобразованы до вывода аргумента шаблона. Так что нет проблем, у вас есть один и тот же тип дважды.

Во втором есть std::vector<int> и std::nullptr_t, и это не совпадает. Вы должны выполнить преобразование самостоятельно: static_cast<std::vector<int>*>(nullptr).

Именно так работает вывод шаблонов: преобразование не происходит.

Проблема также не присуща nullptr, рассмотрим чрезвычайно простой случай:

#include <iostream>

struct Thing {
    operator int() const { return 0; }
} thingy;

template <typename T>
void print(T l, T r) { std::cout << l << " " << r << "\n"; }

int main() {
    int i = 0;
    print(i, thingy);
    return 0;
}

который дает:

prog.cpp: In function ‘int main()’:
prog.cpp:12:17: error: no matching function for call to ‘print(int&, Thing&)’
  print(i, thingy);
                 ^
prog.cpp:12:17: note: candidate is:
prog.cpp:8:6: note: template<class T> void print(T, T)
 void print(T l, T r) { std::cout << l << " " << r << "\n"; }
      ^
prog.cpp:8:6: note:   template argument deduction/substitution failed:
prog.cpp:12:17: note:   deduced conflicting types for parameter ‘T’ (‘int’ and ‘Thing’)
  print(i, thingy);
                 ^

Таким образом, преобразование nullptr в int* также не происходит до вывода аргументов шаблона. Как уже упоминалось, у вас есть два способа решить проблему:

• указание параметров шаблона (таким образом, вычитания не происходит)
• преобразование аргумента самостоятельно (дедукция происходит, но после вашего явного преобразования)

Компилятор не может определить второй тип аргумента, потому что std::nullptr_t не является типом указателя.

¹ Литерал указателя - это ключевое слово nullptr. Это значение типа std :: nullptr_t. [Примечание: std :: nullptr_t - это отдельный тип, который не является ни типом указателя, ни указателем на тип члена; скорее, prvalue этого типа является константой нулевого указателя и может быть преобразовано в значение нулевого указателя или значение указателя на нулевой член. [§2.14.7]

вывод аргумента шаблона - это сопоставление с образцом. Он не выполняет большого количества преобразований аргументов, кроме преобразования в базу (ну, добавляя const и квалификаторы ссылки для типа и decay).

Хотя nullptr можно преобразовать в C< D, A >*, это не такой тип. И оба аргумента участвуют в дедукции в равной степени.

Вы можете заблокировать вывод второго аргумента, используя что-то вроде typename std::identity<C< D, A > >::type* и то же самое для первого аргумента. Если вы сделаете это для обоих аргументов, типы template не будут выведены.

Другой подход состоит в том, чтобы взять два произвольных типа, а затем использовать SFINAE, чтобы гарантировать, что один тип указателя может быть преобразован в другой, а тот, который может быть преобразован в другой, может быть выведен как C<D,A> для некоторых template C и типы D и A. Это, вероятно, соответствует вашей внутренней ментальной модели того, что должен делать вывод типа функции. Однако результат будет действительно очень многословным.

Еще лучший подход может заключаться в том, чтобы спросить: «Что вы собираетесь делать с этими двумя аргументами» и провести на них тестирование типа «утка», а не выполнять сопоставление типов.

Это сделано для предотвращения создания шаблона с аргументом nullptr. Скорее всего, вы этого не хотите. Вы хотите, чтобы шаблон использовал класс propper в качестве аргумента и принимал nullptr в качестве значения для этого аргумента.

Вы также можете

• явно вызвать правильную версию шаблона
• приведите nullptr к типу propper для шаблона.
• создайте локальную переменную правильного типа указателя, присвойте ей значение nullptr и выполните вызов, используя эту переменную.