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友元二元算子的消歧

ambiguous-call clang++ friend g++ c++11

alfC · 技术社区 · 7 年前

operator+ 举个例子)。

struct B{};

template<class>
struct A{
    template<class BB>
    void operator+(BB const&) const{std::cout<<"member"<<std::endl;}
    template<class BB>
    friend void operator+(BB const&, A const&){std::cout<<"friend"<<std::endl;}
};

我可以用两种不同的类型来调用这个二进制运算符:

A<int> a;
B b;
a + b; // member
b + a; // friend

当我尝试使用 A 两边( a + a )很多奇怪的事情发生了。三个编译器对同一代码给出不同的答案。

一些背景:我不想定义 void operator+(A const&) template<class BB, class AA> friend void operator(BB const&, AA const&) . 因为自从 A

继续原始代码:

奇怪的事情#1:

a + a; // prints friend in gcc

我希望成员优先, 有没有办法让成员优先?

奇怪的事情2: 在clang中,此代码不编译:

a + a; // use of overload is ambiguous

如果我试图在参数上更加贪婪,例如应用一些优化,我可以使用转发引用:

struct A{
    template<class BB>
    void operator+(BB&&) const{std::cout<<"member"<<std::endl;}
    template<class BB>
    friend void operator+(BB&&, A const&){std::cout<<"friend"<<std::endl;}
};

奇怪的事情3:

a + a; // print "friend", but gives "warning: ISO C++ says that these are ambiguous, even though the worst conversion for the first is better than the worst conversion for the second:"

但仍然编译, 就像案例1一样,我希望更喜欢成员函数,但这里它更喜欢朋友函数发出警告。

怪事四:

a + a; // error: use of overloaded operator '+' is ambiguous (with operand types 'A' and 'A')

这再次指出了gcc和clang之间的不一致性,在这个案例中谁是对的?

总而言之,我正在努力使这段代码始终如一地工作。我真的希望这个函数是注入的朋友函数(不是免费的朋友函数)。我不想用相等的非模板参数定义函数,因为不同的实例化将产生相同函数的重复声明。

#include<iostream>
using std::cout;
struct B{};

template<class>
struct A{
    template<class BB>
    void operator+(BB const& /*or BB&&*/) const{cout<<"member\n";}
    template<class BB>
    friend void operator+(BB const& /*or BB const&*/, A const&){cout<<"friend\n";}
};

int main(){
    A<int> a;      //previos version of the question had a typo here: A a;
    B b;
    a + b; // calls member
    b + a; // class friend
    a + a; // surprising result (friend) or warning in gcc, hard error in clang, MSVC gives `member` (see below)

    A<double> a2; // just to instantiate another template
}

注意:我正在使用 clang version 6.0.1 和 g++ (GCC) 8.1.1 20180712 . 根据Francis Cugler MSVS 2017,CE给出了一个不同的行为。

我找到了一个解决方法,可以做正确的事情(为 a+a 对于clang和gcc(对于MSV?),但对于boiler plate和人工基类需要大量的数据:

template<class T>
struct A_base{
    template<class BB>
    friend void operator+(BB const&, A_base<T> const&){std::cout<<"friend"<<std::endl;}
};

template<class T>
struct A : A_base<T>{
    template<class BB>
    void operator+(BB const&) const{std::cout<<"member"<<std::endl;}
};

但是,如果我替换它,它仍然会给出一个模棱两可的调用 BB const& BB&& .

3 回复 | 直到 5 年前

T.C. Yksisarvinen 7 年前

https://gcc.gnu.org/bugzilla/show_bug.cgi?id=66914 .

BB 是专业化的 A .

alfC 7 年前

我在Visual Studio 2017 CE中运行了您的代码:

int main(){
    A<int> a;
    B b;
    a + b; // calls member
    b + a; // class friend
    a + a; // surprising result or warning in gcc, hard error in clang
}

visualstudio编译没有错误,运行成功,没有警告,程序返回时退出,代码为 (0) 使用此输出:

member
friend
member

我用float,double,char试过了,得到了同样的结果。

作为一个额外的测试,我在上面的模板类之后添加了这个:

/* your code here */

struct C {};

int main() {
    A<C> a;
    B b;
    a + b;
    b + a;
    a + a;

    return 0;
}

结果还是一样的。

Strange thing #1, #2, #3, #4: gcc & clang

a + a member 对于输出,成员的优先级高于友元重载。至于运算符优先的事实,我不知道是否 GCC 和 Clang Visual Studio 由于每个编译器的工作方式不同,我对它们并不熟悉,但对于语言本身,您的编译器不知道该怎么处理 A::+() 当它不知道 <type> A<int>::+() 或 A<char>::+() 或 A<C>::+() ...

alfC 7 年前

template<
  class BB,
  std::enable_if<
    !std::is_convertible<B const&, A>::value, int>::type = 0>
friend void operator+(BB const&, A const&){std::cout<<"friend"<<std::endl;}

注意:您需要使用 std::enable_if 作为一种类型,使它的功能如果SFINAE不解决,就永远不会解决。

template <typename BB = A>
void operator++(BB const&) const {/*...*/}

只有在向类提供其他opterator++时,这才是真正有用的,但值得注意的是。