为什么我的特征模板类查找运算符<< 对于 llvm：：StringRef？

Why can't my trait template class lookup operator<< for llvm::StringRef?

本文关键字：lt StringRef 对于 llvm 运算符 特征 我的 查找 为什么      更新时间：2023-10-16

下面的问题是如何检测类型是否可以流式传输到std:：ostream？我写了一个特性类，它说明某个类型是否可以流式传输到IO流。在我发现问题之前，这种特质似乎一直很有效。

我在一个使用LLVM的项目中使用代码，并使用他们的StringRef类（在精神上类似于所提出的std:：string_view）。这里有一个指向该类的Doxygen文档的链接，如果需要，您可以从中找到它的声明头文件。由于LLVM不提供运算符<lt；为了将StringRef对象流式传输到std流（它们使用自定义的轻量级流类），我编写了一个。

然而，当我使用特性时，如果我的自定义运算符<lt；在特征之后声明为（发生这种情况是因为我在一个标头中有特征，在另一个头中有运算符<<函数）。我曾经认为，从实例化点的角度来看，模板实例化中的查找是有效的，所以我认为它应该有效。实际上，正如您在下面看到的，使用另一个类及其自定义运算符<lt；，在特性之后声明，一切都按预期工作（这就是为什么我现在才发现这个问题），所以我不知道StringRef的特殊之处。

这是一个完整的例子：

#include <iostream>
#include "llvm/ADT/StringRef.h"
// Trait class exactly from the cited question's accepted answer
template<typename T>
class is_streamable
{
   template<typename SS, typename TT>
   static auto test(int)
      -> decltype(std::declval<SS&>() << std::declval<TT>(),
                  std::true_type());
   template<typename, typename>
   static auto test(...) -> std::false_type;
public:
   static const bool value = decltype(test<std::ostream,T>(0))::value;
};
// Custom stream operator for StringRef, declared after the trait
inline std::ostream &operator<<(std::ostream &s, llvm::StringRef const&str) {
   return s << str.str();
}
// Another example class
class Foo { };
// Same stream operator declared after the trait
inline std::ostream &operator<<(std::ostream &s, Foo const&) {
    return s << "LoLn";
}
int main()
{
   std::cout << std::boolalpha << is_streamable<llvm::StringRef>::value << "n";
   std::cout << std::boolalpha << is_streamable<Foo>::value << "n";
   return 0;
}

与我的预期相反，这张照片显示：

false
true

如果我移动运算符<lt；对于特征声明之前的StringRef，它将打印true。那么，为什么会发生这种奇怪的事情，我该如何解决这个问题呢？

正如Yakk所提到的，这只是ADL：参数相关查找。

如果您不想麻烦，请记住，您应该始终在与其至少一个参数相同的命名空间中编写一个自由函数。在您的情况下，由于禁止向std添加函数，这意味着将您的函数添加到llvm命名空间中。事实上，您需要用llvm::来限定StringRef参数，这是一个彻头彻尾的错误。

函数解析的规则相当复杂，但作为一个快速的草图：

  • 名称查找：收集一组潜在的候选者
  • 过载解决方案：从潜力中选择最佳候选人
  • 专业化解决方案：如果候选是一个函数模板，请检查是否有任何可能应用的专业化

我们在这里关注的名称查找阶段相对简单。简而言之：

  • 它扫描参数的名称空间，然后扫描它们的父名称空间。。。直到它达到全球范围
  • 然后继续扫描当前作用域，然后扫描其父作用域。。。直到它达到全球范围

可能是为了允许隐藏（就像任何其他名称查找一样），查找会在遇到匹配的第一个作用域停止，并傲慢地忽略周围的任何作用域。

注意，using指令（例如using ::operator<<;）可用于引入来自另一个作用域的名称。不过，这很麻烦，因为它把责任推给了客户，所以请不要把它的可用性作为草率的借口（我看到过这样做：x）。

阴影示例：打印"Hello, World"时不会产生模糊性错误。

#include <iostream>
namespace hello { namespace world { struct A{}; } }
namespace hello { void print(world::A) { std::cout << "Hellon"; } }
namespace hello { namespace world { void print(A) { std::cout << "Hello, Worldn"; } } }
int main() {
    hello::world::A a;
    print(a);
    return 0;
}

中断搜索的示例：::hello::world生成了一个名为print的函数，因此即使它根本不匹配，也会被选中，而::hello::print本来是一个更好的匹配。

#include <iostream>
namespace hello { namespace world { struct A {}; } }
namespace hello { void print(world::A) { } }
namespace hello { namespace world { void print() {} } };
int main() {
    hello::world::A a;
    print(a); // error: too many arguments to function ‘void hello::world::print()’
    return 0;
}
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