在模板实例化中查找从属名称C++

Lookup of dependent names in C++ template instantiation

本文关键字：C++ 查找 实例化      更新时间：2023-10-16

当我尝试编译此代码时

// void foobar(int); 
template <class T>
struct Foo {
  void bar(T t) { foobar(t); };
};
void foobar(int);
template class Foo<int>;

使用 g++ 4.8.2 我收到以下错误消息

foo.cc: In instantiation of ‘void Foo<T>::bar(T) [with T = int]’:
foo.cc:10:16:   required from here
foo.cc:5:27: error: ‘foobar’ was not declared in this scope, and no 
             declarations were found by argument-dependent lookup at 
               the point of instantiation [-fpermissive]
   void bar(T t) { foobar(t); };
                           ^
foo.cc:8:6: note: ‘void foobar(int)’ declared here, later in the translation unit
 void foobar(int);
      ^

（对于 clang 3.4，它几乎相同）。

首先，我认为代码是正确的，应该编译，因为 foobar 是模板声明中的依赖名称，只有在模板实例化时才应在第二阶段查找。在最后一行完成此操作时，已经声明了"foobar（int）"。顺便说一句，当我取消注释最上面的行时，代码会编译，但两个声明都在实例化之前，所以这无关紧要。

其次，错误消息本身对我来说似乎是矛盾的。它说"在instiiation点没有找到声明"，这是foo.cc：10：16，它说它在foo.cc：8：6上声明"稍后"。对于我对数字和英语的了解，我会称之为"之前"而不是"以后"。

那么，这是 gcc 中的错误还是我弄错了什么？然而，由于在我看来这是一种常见的使用模式，我不太相信。

顺便说一句：当我使用 g++ 在 MSDN （http://msdn.microsoft.com/en-us/library/dx2zs2ee.aspx） 上尝试第二个"依赖类型的名称解析"示例时，结果与 vc++ 不同，后者（不是一般的，但在这种特定情况下）会破坏这是 g++ 中的一个错误。

tl;dr Foo<int> 不会调用任何 ADL，但Foo<X>会（其中 X 是一种类类型）。

<小时 />

首先，在此代码中，由于 （C++14/N3936） [temp.dep]/1，foobar是一个依赖名称

在以下形式的表达式中：

postfix-expression ( expression-list opt )

其中后缀表达式是非限定 id，非限定 id 表示从属名称，如果 [...]

    表达式
  • 列表中的任何表达式都是与类型相关的表达式 （14.6.2.2），或者

t 是依赖名称，因为它是声明T t的一部分，其中 T 是模板参数，因此是依赖类型。

转到依赖名称解析，[temp.dep.res]/1引入了一个事实，即可以在定义上下文和实例化上下文中查找名称，并定义实例化上下文的位置。为了简洁起见，我省略了这一点，但在此示例中，实例化template class Foo<int>;点。

下一位是[temp.dep.candidate]/1：

对于后缀表达式是依赖名称的函数调用，可以使用通常的查找规则（3.4.1、3.4.2）找到候选函数，但以下情况除外：

  • 对于使用非限定名称查找 （3.4.1） 的查找部分，仅找到模板定义上下文中的函数声明。
  • 对于使用关联命名空间 （3.4.2） 的查找部分，仅找到在模板定义上下文或模板实例化上下文中找到的函数声明。

最后两部分是两阶段查找的"两个阶段"。 （注意 - 本节的措辞从 C++11 更改为 C++14，但效果相同）。

在第一阶段 3.4.1 中，找不到 foobar 的名称。

<小时 />

因此，我们进入第二阶段。查找名称的实际位置，如 3.4.2 中所述。 文本很长，但这里有两个相关规则：

  • 如果 T 是基本类型，则其关联的命名空间和类集均为空。

  • 如果 T 是一个类类型（包括联合），则其关联的类是：类本身;它是其成员的类（如果有的话）;及其直接和间接基类。其关联的命名空间是其关联类的最内层封闭命名空间。[...]

因此，当您实例化Foo<int> 时，查找的第二阶段不会引入任何其他命名空间进行搜索。

但是，如果将示例更改为具有struct X {};，然后将int更改为 X 所有位置，则代码确实可以编译。这是因为后一个要点：类类型参数的 ADL 会搜索该类的封闭命名空间（现在是全局命名空间），但是内置类型参数的 ADL 不会搜索全局命名空间。

第二阶段查找仅包括无法在第一阶段（例如 ADL）中应用的名称查找规则。两阶段查找正是这样 - 一些名称在第一阶段查找，一些名称在第二阶段查找。这种特殊类型的名称是第一阶段的名称，因为编译器完全能够在第一阶段在函数的命名空间中查找foobar。

可视C++不实现两阶段名称查找。

对我来说

看起来是正确的。虽然重载解析仅在阶段 2 中完成，但在阶段 1 中，您已经必须知道 foobar(t) 是一个函数调用表达式。如果foobar命名一个类型，t甚至不会是一个依赖名称。

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