在命名空间内的 lambda 中使用时未找到运算符重载

Question

以下内容无法编译（使用 Clang 5.0.0 / gcc 7.3，std: C++11）：

Clang 中的错误消息：

错误：二进制表达式的操作数无效（std::vector<double, std::allocator<double> > 和 std::vector<double, std::allocator<double>>）

#include <functional>
#include <vector>

namespace ns{

using MyType = std::vector<double>;

} // namespace ns

using ns::MyType;
MyType& operator+=( MyType& lhs, const MyType& rhs) {
  for (int i = 0; i < lhs.size(); ++i) {
    lhs[i] = lhs[i] + rhs[i];
  }
  return lhs;
}
MyType operator+( MyType lhs, const MyType& rhs) {
  lhs += rhs;
  return lhs;
}

namespace ns{

using Func = std::function<MyType()>;

Func operator+(
    const Func &lhs, const Func &rhs) {
  return [lhs, rhs]() {
    auto y = lhs() + rhs(); // <-- error in this line
    return y;
  };
}

} // namespace ns

编译器找不到operator+ 的正确重载。我不理解为什么。我在命名空间之外定义运算符的原因是ADL does not work for typedefs and using type aliases。这里有什么问题？为什么在上述情况下编译器找不到operator+(MyType, const MyType &)？

以下所有替代方案都可以编译：

namespace ns {

MyType a, b;
auto c = a + b; // compiles

MyType f() {
    MyType a_, b_;
    return a_ + b_; // compiles
};

Func operator+(
    const Func &lhs, const Func &rhs) {
  return [lhs, rhs]() {
    auto x = lhs();
    x += rhs(); // <-- compiles; operator+= instead of operator+
    return x;
  };
}

} // namespace ns

Func operator+(
    const Func &lhs, const Func &rhs) {
  return [lhs, rhs]() {
    auto y = lhs() + rhs(); // <-- no error if not in namespace ns
    return y;
  };
}

Answer 1

您正在隐藏全局命名空间operator+，因为您在当前范围内定义了operator+。非限定名称查找一直移动到封闭的命名空间，直到找到至少一个声明。所以因为在当前命名空间中有一个operator+，不管它的参数列表如何，名称查找都不会继续在全局命名空间中进行搜索。有关合格查找的详细说明，请参阅here。相关位在顶部。

对于非限定名称，即未出现在范围解析运算符 :: 右侧的名称，名称查找会按如下所述检查范围，直到找到至少一个任何类型的声明，此时查找停止，不再检查范围。

请注意这两个示例的工作原理。仅显示更改的段，其余代码必须仍然可见才能编译。

在非限定名称查找中显式包含 ::operator++

namespace ns {
    using Func = std::function<MyType()>;
    using ::operator+;

    Func operator+(
        const Func &lhs, const Func &rhs) {
        return [lhs, rhs]() {
            auto y = lhs() + rhs();
            return y;
        };
    }

} // namespace ns

确保没有函数隐藏全局operator+

namespace ns {
    using Func = std::function<MyType()>;

    Func func(
        const Func &lhs, const Func &rhs) {
        return [lhs, rhs]() {
            auto y = lhs() + rhs();
            return y;
        };
    }

} // namespace ns

Answer 2

这是因为 ADL 不会自动搜索封闭的命名空间，除非它是内联命名空间：

cppreference

如果关联的类和命名空间集中的任何命名空间是内联命名空间，它的封闭命名空间也会添加到集合中。

考虑以下代码：

namespace N {
    namespace M {
        struct foo {};
    }

    void operator+(M::foo, M::foo) {}
}


int main()
{
    N::M::foo f;
    f + f; // Error, enclosing namespace N won't be searched.
}

同样，在您的情况下，关联的命名空间是std，ADL 不会考虑封闭的全局命名空间。

实际上，你代码中的operator+是通过非限定名称查找找到的，只要找到名称就会停止。在namespace ns中声明operator+时，首先找到该操作符，不会搜索全局命名空间中的操作符。