c++ - 为什么(不相关的)using 声明可以通过参数依赖查找调和重载歧义？

Question

这是问题 here 的跟进关于使用参数依赖查找 (ADL) 的函数重载。我想检查一下我在这种情况下对规则的理解，所以我写了一些测试代码。

首先，在 std 中当然没有 HasPtr 类的交换，所以我写了一个我自己的命名空间，除了已经在全局范围内定义的那个之外，它还包含一个 HasPtr 版本的交换。 using 声明按我的预期工作——产生了歧义错误，因为已经定义了交换的 HasPtr 版本，如“C++ 入门”，第 5 版中所做的那样。

然后我想看看如果我将 using 声明更改为 using 指令会发生什么。书中说编译器将保持沉默，直到函数被实际调用。我想验证一下，所以代码如下:

#include <string>

class HasPtr {
public:
    friend void swap(HasPtr&, HasPtr&);
    std::string *ps;
};

void swap(HasPtr &lhs, HasPtr &rhs) {
    swap(lhs.ps, rhs.ps); // swap the pointers, not the string data
}

namespace myNS {
    void swap(HasPtr &lhs, HasPtr &rhs)     {
        std::string s = "in my name space";
        swap(lhs.ps, rhs.ps); // swap the pointers, not the string data
    }
}

class Foo {
    friend void swap(Foo &lhs, Foo &rhs);
    HasPtr h;
};


void swap(Foo &lhs, Foo &rhs) {
    using std::swap;  //<- commenting this line will cause error
    using namespace myNS;
    swap(lhs.h, rhs.h);
}

int main() {
    Foo f1, f2;
    swap(f1, f2);
}

奇怪的事情发生在第 27 行(using std::swap;)。如果我将其注释掉，名称 myNS::swap 与已在全局范围中定义的签名完全相同，它被提升到全局范围，结果导致重载歧义的错误，正如我所料。

但是，如果我不注释第27行并编译，则不会报歧义错误。并且程序执行最初在全局范围内定义的::swap，就好像 using 指令 ​​using namespace myNS; 没有提升 myNS::swap，因此它不会被添加到候选集中进行重载。我只是无法理解这种现象。为什么来自不相关命名空间的 using 声明(std 当然不包含交换的 HasPtr 版本)可以调和 ADL 下的重载歧义？为什么选择执行的是原来的::swap，而不是它在 myNS 中的竞争对手？第 27 行是否对重载过程有任何副作用(例如，从提升的命名空间中抑制名称，以便原始名称具有更高的优先级)？感谢您的回答。

此问题可以在 Windows 7 上的 Visual Studio 2015 Update 3 和 ubuntu 14.04 上的 GCC 4.8.4 中重现，均为 64 位。

Answer 1

这里的机制有三方面。

1. using 声明，就像using std::swap一样，是一个声明。它将 swap 的声明引入函数的声明区域。

2. 另一方面，using 指令不会将声明引入当前声明区域。它只允许非限定查找处理指定命名空间中的名称，就好像它们是在当前声明区域最近的封闭命名空间中声明的。

3. 较小声明区域中的声明隐藏较大封闭声明区域中的声明。

关于上述内容，您的设置方式如下:

1. std::swap 在 swap(Foo, Foo) 中声明。
2. myNS 中的名称可用于 swap(Foo, Foo)，就好像它们是在同一个命名空间中用它声明的一样。
3. #1 中添加的声明隐藏了#2 中可见的声明。
4. ::swap 可以被 ADL 找到(尽管也被 #1 隐藏)，但是 myNS::swap 不能。由于 myNS 版本是隐藏的，ADL 也找不到它，因此它不会与任何内容发生冲突。

当您删除 std::swap 的声明时，现在您可以看到 myNS::swap。 ADL 也会找到 ::swap，为您提供两个重载。它们都是有效的重载，并且会产生明显的歧义。