命名空間使用阻止了模板實體化的多載-有解無憂

我試圖以一種復雜的方式實體化一個多載的模板函式，我發現它會被實體化，除非它在命名空間中。無論哪種方式，編譯都會成功，但如果函式未實體化，則無法鏈接。

我可以通過重新排序程式來解決這個問題，以便在呼叫之前定義多載，但這實際上是我想要避免的。

我猜這與ADL有關。

我試圖創建一個最小的可重現示例——如果我進一步簡化任何事情（例如用本機型別替換 SFyp），命名空間版本和非命名空間版本之間將不再有區別。

SZug<T, A>.zug()forwards to baz<T, A>()which forwards to foo<T, A>()(foo稍后多載)。

SFyp只是一個用于T（本機型別不會產生相同行為）的結構。

main()來電SZug<T, A>.zug()

如果foo（及其多載）在命名空間中定義，foo則不會實體化。否則，它會。

ns_used.cpp

// Forwarding chain: SZug.zug() -> baz() -> foo().

namespace ns
    {
        template <typename T1, typename T2>
        void foo(T1 v1, T2 v2); // This is overloaded by SFyp
    }


template <typename T1, typename T2>
void baz(T1 v1, T2 v2)
    { ns::foo(v1, v2); }


template <typename T1>
struct SZug
    {
        template <typename T2>
        void zug(T2 v2)
            {
                T1 v1;
                baz(v1, v2);
            }
    };


// SFyp overload of foo().

struct SFyp{};

namespace ns
    {
        template <typename T2>
        void foo(SFyp fyp, T2 v2)
            {}
    }


// Test.

int main()
    {
        SZug<SFyp> z;
        z.zug(1);
    }

g -o ns_used.run ns_used.cpp鏈接失敗：

clang -o ns_used.run ns_used.cpp鏈接失敗：

in function `void baz<SFyp, int>(SFyp, int)':
ns_used.cpp:(.text._Z3bazI4SFypiEvT_T0_[_Z3bazI4SFypiEvT_T0_] 0xf): undefined reference to `void ns::foo<SFyp, int>(SFyp, int)'

ns_unused.cpp

// Forwarding chain: SZug.zug() -> baz() -> foo().

//namespace ns
//  {
        template <typename T1, typename T2>
        void foo(T1 v1, T2 v2); // This is overloaded by SFyp
//  }


template <typename T1, typename T2>
void baz(T1 v1, T2 v2)
    { /*ns::*/foo(v1, v2); }


template <typename T1>
struct SZug
    {
        template <typename T2>
        void zug(T2 v2)
            {
                T1 v1;
                baz(v1, v2);
            }
    };


// SFyp overload of foo().

struct SFyp{};

//namespace ns
//  {
        template <typename T2>
        void foo(SFyp fyp, T2 v2)
            {}
//  }


// Test.

int main()
    {
        SZug<SFyp> z;
        z.zug(1);
    }

g -o ns_unused.run ns_unused.cpp成功。

clang -o ns_unused.run ns_unused.cpp成功。

注意：除了注釋掉的命名空間之外，它們是相同的。

而且，如上所述，如果我將SFyp其foo多載放在之前baz，無論有沒有命名空間，它都會成功。

這種奇怪行為的原因是什么？是ADL嗎？

有沒有辦法解決這個問題，以便在baz尋找 a時考慮我的多載foo，同時仍然使用命名空間？

uj5u.com熱心網友回復：

TLDR

ADL 用于查找不合格的函式名，例如or foo，而不是合格的函式名。ns::foo::foo

這種奇怪行為的原因是什么？

問題是 ADL 不能用于限定名稱，如ns::fooor ::foo。這就是如果您在第二個示例中替換為的原因foo，::foo那么您將得到完全相同的錯誤。演示。而且您只提供了主函式模板的宣告而不是定義，而且您在定義之后提供了多載，因此合格的查找無法找到該多載的定義。而且我們現在知道 ADL 不會發生，本質上我們在最后得到了缺少定義的聯結器錯誤fooSFypbazfoo由于限定查找只找到了一個宣告，因此無法從該宣告實體化定義。這意味著只有宣告template<> void ns::foo<SFyp, int>(SFyp, int)被實體化。這正是聯結器錯誤所說的。

另一方面，對于像fooADL 這樣的非限定名稱也可以使用。這就是您的第二個示例有效的原因。基本上，在您的第二個示例中，將發生 ADL，以便聯結器具有可用的定義，因此在您的第二個示例中不會出現錯誤。

有3種方法可以解決這個問題。解決此問題的第三種方法是簡單地為主要功能模板提供定義。演示。其他兩個在答案末尾給出。

這可以從ADL 檔案中看出：

依賴于引數的查找，也稱為 ADL 或 Koenig 查找 [1]，是用于在函式呼叫運算式中查找非限定函式名稱的一組規則，包括對多載運算子的隱式函式呼叫。

（強調我的）

這意味著由于ns::foo和::foo是名為的限定函式，因此此處不會發生 ADL。但是，如果您只使用不合格的函式名 foo，那么 ADL 可以作業（正如您在第二個示例中所注意到的）。

從basic.lookup.argdep中也可以看到相同的內容：

當函式呼叫中的后綴運算式是 unqualified-id時，可能會搜索在通常的非限定查找期間未考慮的其他名稱空間，并且在這些名稱空間中，名稱空間范圍的友元函式或函式模板宣告 ([class.friend]) 不會否則可能會發現。

（強調我的）

這意味著，由于在您的第一個示例中，后綴運算式ns::foo是一個限定 ID，因此 ADL 不能為此作業，并且您會收到上述錯誤。但是在您的第二個示例foo中是一個不合格的 ID，因此 ADL 可以在這里作業，因此您的第二個示例可以作業。

解決方案

有兩種方法可以解決這個問題，如下所示：

方法一

下面是我SFyp在全域命名空間中前向宣告并在命名空間中宣告函式模板void foo(SFyp fyp, T2 v2)的作業解決方案，ns以便呼叫所需的多載。

#include <iostream>
#include <type_traits>
#include <vector>


struct SFyp;    //I ADDED THIS
namespace ns
    {
        template <typename T1, typename T2>
        void foo(T1 v1, T2 v2); 
      
        template <typename T2>            //I ADDED THIS 
        void foo(SFyp fyp, T2 v2);
    }


template <typename T1, typename T2>
void baz(T1 v1, T2 v2)
    { ns::foo(v1, v2); }


template <typename T1>
struct SZug
    {
        template <typename T2>
        void zug(T2 v2)
            {
                T1 v1;
                baz(v1, v2);
            }
    };


// SFyp overload of foo().

struct SFyp{};

namespace ns
    {
        template <typename T2>
        void foo(SFyp fyp, T2 v2)
            {std::cout <<"desired overload called";} //I ADDED THIS
        
    }


// Test.

int main()
    {
        SZug<SFyp> z;
        z.zug(1);
    }

演示

修改后的程式的輸出是：

desired overload called

方法二

第二種方法是將foo多載移到baz定義之前，如下所示：

namespace ns
    {
        template <typename T1, typename T2>
        void foo(T1 v1, T2 v2); 
    }
//-------------------I MOVED THIS HERE-----------------------------------//
struct SFyp{};

namespace ns
    {
        template <typename T2>
        void foo(SFyp fyp, T2 v2)
            {std::cout << "desired overload";}
    }
//------------------------------------------------------//
template <typename T1, typename T2>
void baz(T1 v1, T2 v2)
    { ns::foo(v1, v2); }


template <typename T1>
struct SZug
    {
        template <typename T2>
        void zug(T2 v2)
            {
                T1 v1;
                baz(v1, v2);
            }
    };



int main()
    {
        SZug<SFyp> z;
        z.zug(1);
    }

作業演示

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