C++:对函数重载和声明顺序的混淆

Question

我意识到 C++ 从 C 继承了很多要求，其中之一是编译器不会识别全局函数，除非它以前遇到过该函数的原型(prototype)或定义。

这也会影响 C++ 函数重载。如果一个函数调用有多个候选者，如果编译器尚未看到它的原型(prototype)/定义，则“正确”的候选者将不会包含在选择过程中。

考虑:

void foo(int v)
{
    cout << "Int version" << endl;
}

template <class T>
void call_foo(const T& v)
{
    foo(v);
}

void foo(const std::string& v)
{
    cout << "Overload for string" << endl;
}

在这里，调用 call_foo(std::string("abc"))将导致编译器错误，即使存在 foo 的重载也是如此对于 std::string .问题是函数模板 call_foo 在编译器看到重载之前定义。

但是，这似乎不适用于全局运算符重载。我们经常重载 std::ostream& operator << (std::ostream& os, const T&);使我们的自定义类型与 C++ ostream 兼容。编译器选择正确的重载，而不管运算符重载函数在哪里定义。

例如:

struct Bar { };

template <class T>
void dispatch(const T& v)
{
    std::cout << v << std::endl;
}

std::ostream& operator << (std::ostream& os, const Bar& b)
{
    os << "Outputting Bar...";
    return os;
}

在这里，如果我们调用 dispatch(Bar()) ，编译器调用正确的重载并输出 Outputting Bar... .

因此，在选择运算符重载的候选函数时，C++ 标准似乎允许更高级的行为。

我的问题是，为什么这种能力没有扩展到常规函数重载？我意识到需要与 C 向后兼容，但这实际上与此没有任何关系，因为一旦您编写函数重载，您就不是在编写 C 程序了。

Answer 1

首先，编译器在编译时不需要查看定义实践过载决议；一份声明就足够了。第二，问题比您似乎意识到的要复杂得多。在你的函数中template call_foo, foo 是一个从属名，因为它用在取决于实例化类型的上下文。这意味着它将被查找两次，一次是在模板所在的位置定义，第二次实例化模板。这然而，第二次查找纯粹是 ADL；它不会找到声明由 ADL 引入。在你的情况下，你想要的 foo 在全局命名空间，但是当用 std::string 调用它时，唯一的命名空间ADL 考虑的是 std::。

在你的第二个例子中，Bar 在全局命名空间中，所以声明在将考虑实例化时的全局命名空间。(请注意，如果 dispatch 不是模板，它就不会是考虑过。)