Почему нельзя перегружать только один ref-qualifier?

Это ничем не отличается от следующей ситуации:

struct S {};

void g(S s);
void g(S& s);

int main()
{
    S s;
    g(s);     // ambiguous
}

Разрешение перегрузки всегда работало таким образом; передача по ссылке не предпочтительнее передачи по значению (или наоборот).

(Разрешение перегрузки для функций с указанием ссылки работает так, как если бы это была обычная функция с неявным первым параметром, аргумент которого равен *this; квалифицированное значение lvalue-ref похоже на первый параметр S &, const & похоже на S const & и т. д.)

Я думаю, вы говорите, что g(s) должен вызывать g(S&), а не двусмысленно.

Я не знаю точного обоснования, но разрешение перегрузки достаточно сложно, поскольку оно не добавляет дополнительных особых случаев (особенно тех, которые могут молча компилироваться не так, как задумал кодер).

Как вы заметили в своем вопросе, проблемы можно легко избежать, используя две версии S & и S &&.

Вы можете иметь и то, и другое. Нет особых требований по включению обоих, если вы реализуете один.

Загвоздка в том, что метод-член (нестатический член), не отмеченный квалификатором, подходит для использования как с lvalue, так и с rvalue. После того как вы перегружаете метод квалификатором ref, если вы не отметите и другие, вы столкнетесь с проблемами неоднозначности.

Во время разрешения перегрузки нестатическая cv-квалифицированная функция-член класса X обрабатывается как функция, которая принимает неявный параметр типа lvalue, ссылка на cv-qualified X, если она не имеет квалификаторов ref или если она имеет квалификатор ref lvalue. . В противном случае (если у него есть ref-qualifier rvalue), он обрабатывается как функция, принимающая неявный параметр типа rvalue, ссылающийся на cv-квалифицированный X.

Таким образом, в основном, если у вас есть один квалифицированный метод (например, для lvalue &) и один неквалифицированный, правила таковы, что они эффективно оба квалифицированы и, следовательно, неоднозначны.

Аналогичное обоснование применяется к квалификатору const. Вы можете реализовать метод и иметь одну «версию» для объекта const и одну для объекта, отличного от const. Контейнеры стандартной библиотеки являются хорошими примерами этого, в частности begin(), end() и другие методы, связанные с итераторами.

Один конкретный вариант использования — это когда логика, применяемая к методу, отличается между тем, когда объект является временным (или истекающим) объектом, и когда это не так. Вы можете оптимизировать внутреннюю обработку определенных вызовов и данных, если знаете, что время жизни подходит к концу.

Другой способ — ограничить использование метода значениями lvalue. Определенная часть логики приложения или объекта может не иметь смысла или быть бесполезной, если срок действия сущности скоро истечет или она является временной.

Формулировка в стандарте (взято из проекта N4567) из §13.4.1/4:

Для нестатических функций-членов тип неявного параметра объекта:

• «ссылка lvalue на cv X» для функций, объявленных без квалификатора ref или с квалификатором & ref

• «ссылка rvalue на cv X» для функций, объявленных с помощью квалификатора && ref

Давайте начнем с того, что означает определение базовой нестатической функции-члена без каких-либо квалификаторов ref.

13.3.1 [4]

Для нестатических функций-членов тип неявного параметра объекта:

«ссылка lvalue на cv X» для функций, объявленных без квалификатора ref или с квалификатором & ref

«ссылка rvalue на cv X» для функций, объявленных с помощью квалификатора && ref

Но подождите, это еще не все.

[5] Для нестатических функций-членов, объявленных без квалификатора ref, применяется дополнительное правило:

даже если неявный объектный параметр не является константным, значение r может быть привязано к параметру, если во всех других отношениях аргумент может быть преобразован в тип неявного объектного параметра.

Поэтому

1. Вы можете перегрузить только один тип ссылки: lvalue, rvalue
2. Вы не можете перегрузить один или другой, а затем также добавить другой, который не квалифицирован по ссылке, потому что тот, который не квалифицирован по ссылке, определен для связывания обоих типов, и, следовательно, двусмысленность.