类内部与类外部定义的友元函数查找规则之间的区别

Question

以下代码：

struct X {
    X() {}
};

struct Y {
    Y() {}
    Y(X) {}
    Y(int) {}
    friend bool operator==(const Y&, const Y&) { return false; }
};

bool f()
{
    return 1 == X();
}

编译失败，出现以下错误：

error: no match for 'operator==' (operand types are 'int' and 'X')
     return 1 == X();

如果我将 operator== 的定义移到类之外，它就可以正常工作：

struct X {
    X() {}
};

struct Y {
    Y() {}
    Y(X) {}
    Y(int) {}
    friend bool operator==(const Y&, const Y&);
};

inline bool operator==(const Y&, const Y&) { return false; }

bool f()
{
    return 1 == X();
}

有人能解释一下为什么吗？ （理想情况下，引用标准和人类可读的解释/动机。）在这里的答案中：https://stackoverflow.com/a/20114792/1350936@rightfold 提到了

即使没有 ADL 也可以找到在类之外定义的函数

但我不太明白这是什么意思。

Answer 1

需要注意的是，类内外友元函数的查找规则是不同的，见[namespace.memdef]（强调我的）

如果非本地类中的友元声明首先声明了一个类， 朋友是函数、类模板或函数模板 最里面的封闭命名空间的成员。 朋友声明 本身不会使名称对unqualified lookup 可见或 qualified lookup. [ 注意： 朋友的名字将显示在 如果在命名空间范围内提供了匹配的声明，则它的命名空间 （在授予友谊的类定义之前或之后）。 — 尾注] 如果调用友元函数或函数模板，其 名称可以通过考虑函数的名称查找找到 与函数类型相关的命名空间和类 参数（[basic.lookup.argdep]）。如果朋友声明中的名字 既不合格也不是 template-id 并且声明是 函数或elaborated-type-specifier，查找以确定 该实体是否先前已申报，不应考虑任何 最里面的封闭命名空间之外的范围。 [  注意： 其他 朋友声明的形式不能声明新成员 最里面的封闭命名空间，因此遵循通常的查找规则。 — 尾注 ]

这意味着在您的第一个示例中，编译器会看到与操作数 int 和 X 的比较，但没有从 X 到 int 的可行转换（或从 int 到 X 但 @ 987654334@ 也没有比较运算符）。不会尝试将两个操作数转换为 Y，因为根据上面引用的子句，匹配的比较运算符不可见。

同时您可以看到在第二个示例中使用非显式构造函数是多么危险，因为两个操作数都被隐式转换为可能不相关的类型Y。这可能会产生非常意外的行为，因为编译器认为由于语义不正确而不应编译的代码是有效的。另请参阅 C++ 核心指南 C.46: By default, declare single-argument constructors explicit。