受模板方法声明影响的 C++ 名称查找答案

【问题标题】：C++ name lookup affected by declaration of a template method受模板方法声明影响的 C++ 名称查找
【发布时间】：2015-01-29 11:50:38
【问题描述】：

我不明白以下 C++ 代码 sn-p（使用 GCC-4.7 测试）中对 static_cast 的需求：

#include <cstdio>

class Interface
{
public:
    virtual void g(class C* intf) = 0;

    virtual ~Interface() {}
};

class C
{
public:
    void f(int& value)
    {
        printf("%d\n", value);
    }

    void f(Interface* i)
    {
        i->g(this);
    }

    template <typename T>
    void f(T& t);
    //void f(class Implementation& i);
};

class Implementation : public Interface
{
public:
    Implementation(int value_) : value(value_) {}
    void g(C* intf)
    {
        intf->f(value);
    }

private:
    int value;
};

int main()
{
    C a;
    Implementation* b = new Implementation(1);

    //a.f(b); // This won't work: undefined reference to `void C::f<Implementation*>(Implementation*&)'
    a.f(static_cast<Interface*>(b));

    delete b;

    return 0;
}

如果我省略了 static_cast，我会收到一个链接器错误，因为它要使用：

template <typename T>
void f(T& t);

代替：

void f(Interface* i);

另一方面，如果我将模板化方法替换为以下内容（在上面的 sn-p 中注释掉）：

void f(class Implementation& i);

然后我没有收到错误，我可以看到在运行时调用了“正确”的方法（即：

void f(Interface* i);

)。

为什么模板方法的声明会影响名称查找？提前非常感谢，

【问题讨论】：

您似乎在问为什么完美匹配优于需要转换为基类指针的不完美匹配。答案很明显——完美匹配更好。

标签： c++ templates overloading name-lookup

【解决方案1】：

在为a.f(b) 执行重载解析时，编译器注意到两个事实：

首先，您尝试使用Implementation* 类型的左值调用f。

其次，重载集中包含三个函数：C::f(int&) 和 C::f(Interface*) 和 C::f<Implementation*>(Implementation*&)。请注意，template 包含在内，因为它的模板参数可以从调用它的参数中推断出来。

现在编译器开始检查哪个函数适合“最佳”：

C::f(int&) 根本不能用这个参数调用。
可以调用C::f(Interface*)，但需要进行一次标准转换（指向派生的指针 -> 指向基址的指针）
C::f<Implementation*>(Implementation*&) 可以调用任何转换

因此，模板非常适合。但是，由于您没有为模板定义实现，因此链接器稍后会出现错误消息，指出它无法找到您尝试调用的函数。

【讨论】：