C++ 奇怪的模板/命名空间行为答案

【问题标题】：C++ weird templates/namespaces behaviorC++ 奇怪的模板/命名空间行为
【发布时间】：2020-01-14 21:58:34
【问题描述】：

我在编译代码时遇到问题，因为它无法在模板上找到匹配的函数。我已将问题范围缩小到此示例：

namespace cv
{
    class FileNode
    { };

    template<typename _Tp> static inline void operator >> (const FileNode& n, _Tp& value)
    {
        read(n, value, _Tp());
    }

    static inline void read(const FileNode& node, bool& value, bool default_value)
    { }
}

class K
{   };

namespace D
{
    class A
    { };
}

template<class X>
static void read(const cv::FileNode& node, X& x, const X& default_value)
{
    return;
}

using namespace D;
class B
{
    void read(const cv::FileNode& fn)
    {
        A a;
        fn >> a;
    }
};

int main(int argc, char* argv[]) { }

在 Gcc 9.10 上出现以下错误：

invalid initialization of reference of type 'bool&' from expression of type 'D::A'  { read(n, value, _Tp()); }

在 Visual Studio 2019 上：

Error   C2664    'void cv::read(const cv::FileNode &,bool &,bool)': cannot convert argument 2 from '_Tp' to 'bool &'

我发现以下任何更改都会使代码编译：

class A -> class A : public K
删除read 对bool 的专门化
删除cv命名空间
将read 模板移入命名空间D

不幸的是，之前的修复都不适用于我原来的问题，我仍然没有真正理解为什么它无法找到 read 模板。

【问题讨论】：

更改申报顺序可能会有所帮助：godbolt.org/z/ibe9DI
有趣的是，该更改修复了 GCC 9.10 但不修复 Visual Studio。
为什么你认为read模板应该被发现？它出现在调用者之后，并且不在调用的任何关联类型的命名空间中。
如果我们删除read(const FileNode& node, bool& value, bool default_value)，它就能找到它，所以我希望它在该功能存在时也能工作
以下划线和大写字母开头的标识符，如_Tp，为标准库保留，禁止用户代码使用。

标签： c++ templates namespaces argument-dependent-lookup

【解决方案1】：

ADL 反击：

在

template<typename _Tp> static inline void operator >> (const FileNode& n, _Tp& value)
{
    read(n, value, _Tp());
}

read是未声明的，所以只能被ADL找到

因此它将在与FileNode（即cv）关联的名称空间中搜索，以及与_Tp关联的名称空间。

当_Tp 是D::A 时，它将是命名空间D。

read 唯一可能的重载是cv::read，它采用bool。

将read<T> 的声明移到cv::operator >> 上面解决问题也将考虑使用ADL。

Demo

【讨论】：

【解决方案2】：

通常，我会将类和命名空间分隔到不同的 .hpp 文件中，这会自动强制您创建函数：

template<typename _Tp> static inline void operator >> (const FileNode& n, _Tp& value)

在使用它的命名空间之前声明（如cv）。

我认为避免此类问题的最佳方法是清理您的代码，并使其尽可能独立和独立。这样，每当您想在另一个命名空间中使用这个独特的 read 函数时，您就不需要将新的命名空间放在这个文件中，或者包括当前在这个文件中的所有命名空间。

【讨论】：