C++ 中成员名称查找和访问声明的歧义

Question

class A                      { public: int a;       };                 
class B : public virtual A   { public: using A::a;  };                 
class C : public virtual A   { public: using A::a;  };                 
class D : public C, public B {                      };                 

class W                      { public: int w;       };                  
class X : public virtual W   { public: using W::w;  };                  
class Y : public virtual W   {                      };                  
class Z : public Y, public X {                      };

int main(){

    D d;
    d.a = 0; // Error

    Z z;                                                               
    z.w = 0; // Correct

    return 0;
}        

第一组类声明（A、B、C 和 D）和第二组（W、X、Y 和 Z）的构建方式类似，除了class C 有一个 using 声明 (using A::a) 而 class Y 没有。

当尝试在 d.a = 0 中访问成员 a 时，我在 Clang (error: member 'a' found in multiple base classes of different types) 和 GCC (error: request for member 'a' is ambiguous) 中遇到错误。我检查了这两个编译器的最新版本和旧版本，他们都同意。但是，在z.w = 0 中访问w 编译成功。

访问a时出现这种歧义的原因是什么？

据我所知，B 和 C 类中的访问声明都引用同一个基类成员。顺便说一句，如果我删除它们，测试会成功编译，因为 a 已经可以公开访问（public 访问说明符）。

提前致谢。

注意：以上代码是来自SolidSands' SuperTest 套件的稍微修改的测试。

Answer 1

这里存在实现差异； ICC 接受您的代码，而 gcc、clang 和 MSVC 拒绝它。 ICC正确，其他编译器错误。

对D::a运行[class.member.lookup]算法，我们发现：

• D 中没有a 的声明，因此 S(a, D) 最初为空，我们在其基类中合并a 的查找集，计算如下：
  • S(a, B) = { { A::a }, { B } }
  • S(a, C) = { { A::a }, { C } }
• 生成的查找集为 S(a, D) = { { A::a }, { B, C } }

请注意，在 S(a, B) 的 声明集 中，成员是 A::a，即使它在 B 中找到，对于 S(a, C) 也是如此：

在声明集中，using-declarations被指定成员的集合替换[...]

要判断成员访问d.a是否有歧义，我们现在检查[expr.ref]/5:

5 - 如果E2 是其直接成员的类是E2 的命名类的模棱两可的基类，则[...] 程序格式错误[...]

此处E2 已确定为A::a，是A 的直接成员。命名类是D。 A 不是D 的模糊基，因为A 是D 的所有中间基类子对象的虚拟基。所以d.a 在名称查找和成员访问中都是明确的，并且您的程序是正确的。

---

作为一个类似的例子，我们可以考虑根据 [class.member.lookup]/9 的注释用静态成员替换虚拟继承：

9 - [ 注意：即使一个对象具有多个类型的基类子对象，也可以明确地找到在基类T 中定义的静态成员、嵌套类型或枚举数T。两个基类子对象共享它们共同的虚拟基类的非静态成员子对象。 — 尾注 ]

struct A { static int a; };                 
struct B : A { using A::a; };                 
struct C : A { using A::a; };                 
struct D : B, C { };                 

int main() {
    D d;
    d.a = 0; // OK
}

这里又是 S(a, D) = { { A::a }, { B, C } }。事实上，即使A::a 是非虚拟基的非静态成员，名称查找也会以相同的方式进行； 名称查找是明确的，但 成员访问 [expr.ref] 在这种情况下是不明确的。

为了进一步阐明名称查找和成员访问之间的区别，请考虑即使对于非虚拟多重继承基类的非静态数据成员，也可以明确使用获取派生类的成员名称作为命名类：

struct A { int a; };
struct B : A { using A::a; };
struct C : A { using A::a; };
struct D : B, C { };
int B::*p = &D::i;      // OK, unambiguous

不幸的是，尽管这是（模使用声明）an example in the Standard！