为什么我的模板化 operator== 不被使用？

Question

我定义operator==如下：

template <class State>
bool operator==(const std::shared_ptr<const State> &lhs,
                const std::shared_ptr<const State> &rhs) {
    return *lhs == *rhs;
}

此运算符未实例化（在gdb 中，我无法在返回语句上设置断点——该行不存在）。

但是，这个操作符应该被这行调用的std::find使用：

return std::find(v.begin(), v.end(), el) != v.end();

我在gdb的上面一行中检查了v的类型：

(gdb) whatis v
type = const std::vector<std::shared_ptr<Domains::IncWorst const>> &
(gdb) whatis el
type = const std::shared_ptr<Domains::IncWorst const> &

这不符合我的模板化 operator== 和 State 是 IncWorst 吗？

我实现了一个如下的玩具示例并且示例有效，所以我不明白为什么真正的代码没有。

template<class V, typename T>
bool in(const V &v, const T &el) {
    return std::find(v.begin(), v.end(), el) != v.end();
}

struct MyState {
    MyState(int xx) : x(xx) {}
    bool operator==(const MyState &rhs) const {
        return x == rhs.x;
    }
    int x;
};

template <class State>
bool operator==(const std::shared_ptr<const State> &lhs,
                const std::shared_ptr<const State> &rhs) {
    return *lhs == *rhs;
}

int main() {
    std::vector<std::shared_ptr<const MyState>> v{
        std::make_shared<const MyState>(5)};
    auto p = std::make_shared<const MyState>(5);
    std::cout << in(v, p) << std::endl; // outputs 1
    return 0;
}

Answer 1

您的 operator== 模板位于错误的命名空间中。

为了被 ADL 找到，它必须位于 std 命名空间（这将是非法的，根据 [namespace.std]/1）或 Domains（根据 [basic.lookup.argdep]/2）。

但是，这仍然是非常危险的，因为如果在声明 operator== 模板之前和之后实例化任何执行相等比较的模板（例如但不限于 std::find），那么您的整个程序将无效[temp.point]/8 和 [basic.def.odr]/6。

如果您必须为您的类型的std::shared_ptrs 提供运算符重载模板，最好在声明每个类之后显式实例化它们，这样模板在某处被实例化的机会就会减少该类不可见：

struct MyState {
    // ...
};
template bool operator==<MyState>(
    const std::shared_ptr<MyState const>&,
    const std::shared_ptr<MyState const>&);

如果有人在其他地方前向声明 MyState，这可能仍然存在问题，但这可能是您能做的最好的事情。