C++ STL 找不到嵌套类的比较器

Question

我希望这段代码能够工作，但它无法使用 GCC 编译。如果您将内部类取出，它确实可以编译。

#include <algorithm>

template <typename T>
struct Outer
{
  struct Inner
  {
    int x;
  };
  Inner vec[3];
};

template <typename T>
bool operator <(const typename Outer<T>::Inner& lhs, const typename Outer<T>::Inner& rhs)
{
  return lhs.x < rhs.x;
}

int main()
{
  Outer<int> out;
  Outer<int>::Inner in;
  std::lower_bound(out.vec, out.vec + 3, in);
}

GCC 4.4 有这样的说法：

...
bits/stl_algo.h:2442: error: no match for ‘operator<’ in ‘* __middle < __val’

GCC 4.7 打印了更多内容，包括上述内容，以以下结尾：

...
bits/stl_algobase.h:957:4: note: couldn't deduce template parameter ‘T’

我愿意相信它不是格式良好的 C++，但为什么不呢？

Answer 1

您提到的问题是编译器无法推断出模板参数T。这是因为 typename Outer::Inner 是 T 的 非推导上下文 上下文。

当模板参数仅在非推导上下文中使用时，模板参数推导不会考虑它。详细信息在 C++ 标准 (2003) 的第 14.8.2.4 节中。

为什么？如果您将 Outer 专业化为：

template <>
struct Outer<int>
{
   struct Inner
   {
       double y;
   };
   Inner vec[3];
}; 

编译器无法推断 Outer::Inner 是否应该引用此定义或前一个定义。

现在，解决方案。有几种可能的解决方案：

1. 将运算符
2. Define operatorM M. 建议的那样。
3. Johannes Schaub - litb 建议：从由内部参数化的 CRTP 基派生内部。然后将参数类型设为 CRTP 类，并将参数引用强制转换为派生的内部类，其类型由您推导出的模板参数给出。

我尝试了CRTP 方法，因为它听起来很酷！：

template <typename Inner>
struct Base
{
};

template <typename T>
struct Outer
{
  struct Inner : Base<Inner>
  {
    T x;
  };
  Inner vec[3];
};

template <typename T>
bool operator< (const Base<T>& lhs, const Base<T>& rhs)
{
  return static_cast<const T&>(lhs).x < static_cast<const T&>(rhs).x;
}

相关答案：1、2、3

Answer 2

这是另一种解决方法。 为什么不使用自定义比较器？

template <typename T>
struct Comparer
{
    bool operator()(const typename Outer<T>::Inner& lhs, const typename Outer<T>::Inner& rhs)
    {
        return lhs.x < rhs.x;
    }
};

int main()
{
    Outer<int> out;
    Outer<int>::Inner in;
    std::lower_bound(out.vec, out.vec + 3, in, Comparer<int>());
}

希望这对你有用。

Answer 3

如果您为int 重载特定的operator<，问题就会消失：

bool operator<(const typename Outer<int>::Inner& lhs, 
               const typename Outer<int>::Inner& rhs)
{
    return lhs.x < rhs.x;
}

 

更简单的解决方案是在Inner 中定义operator<：

template<typename T>
struct Outer
{

    struct Inner
    {
        int x;

        bool operator<(const Inner& obj) const
        {
            return x < obj.x;
        }

    };
    Inner vec[3];
};

另外，这只是一个快速的解决方案。而我的答案不是为什么编译器在模板模式下嵌套的情况下找不到operator<。

Answer 4

Mar0ux 的回答非常好。您可以在此处找到更多信息：

Stephan T. Lavavej: Core C++, 2 of n

您应该观看整个视频系列 - 它包含许多有用的信息，但您可以从第 34 分钟左右开始回答您的问题。 Stephen 提到了一个需要牢记的基本规则：

::是模板实参推演的砖墙，即不能推演左侧的模板实参T。