如果原型是本地的,则使用流 I/O C++类型约束将失败
C++ type constraint using stream I/O fails if prototype is local
在下面的MCVE中,C++可以毫不费力地识别int
可以使用流I/O读取或打印。但它认为A
不可能,尽管有<<
和>>
的原型。
#include <iostream>
using namespace std;
template<typename T>
concept Readable = requires(std::istream& in, T& t)
{
in >> t;
};
template<typename T>
concept Printable = requires(std::ostream& out, T t)
{
out << t;
};
int main()
{
class A {};
ostream& operator<< (ostream&, const A&);
istream& operator>> (istream&, A&);
std::cout << Readable<int> << Printable<int> << 'n';
std::cout << Readable<A> << Printable<A> << 'n';
return 0;
}
输出为
11
00
如果我使原型和类全局化,则问题已解决(它打印11
,而不是00
,用于输出的第二行(。
显然,我会正常地使原型全局化。但是我不明白范围规则如何让约束知道它的定义位置,只要它被定义。 当原型是本地时,为什么它不起作用?
在两个表达式中 -in >> t
和out << t
-t
是一个依赖名称,这意味着operator>>
和operator<<
的名称查找过程被推迟到已知T
(例如,Readable<A>
和Printable<A>
的第一次出现,其中T=A
(。
此时,编译器可以执行非 ADL 查找(从模板定义的上下文中(和 ADL 查找。
对于非 ADL 查找,它找不到operator>>
和概念定义之前的operator<<
匹配声明。
对于 ADL 查找,它会考虑关联的命名空间,特别是A
的命名空间。然而,类A
是在函数main()
中局部定义的,为此:
[class.local]/p1:
类可以在函数定义中声明;这样的类称为局部类。本地类的名称是其封闭范围的本地名称。本地类在封闭作用域的范围内,[...]
虽然名称A
是main()
的本地名称,但类本身存在于包含main()
的命名空间中 - 全局范围。
这意味着在 ADL 中,编译器可以在A
范围内查找运算符,也可以在全局范围内查找运算符。但是,对于这两个运算符声明,以下规则适用:
[basic.link]/p7:
当找不到具有链接的实体的块范围声明引用其他某个声明时,该实体是最内层封闭命名空间的成员。但是,此类声明不会在其命名空间范围内引入成员名称。
默认情况下,函数声明具有外部链接。因此,这两个运算符对于名称查找都不可见,并且不满足概念。
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