c++ - g++ std::set 找不到为类定义的运算符<

Question

尝试编译以下代码时(从原始代码简化而来):

#include <cstdlib>
#include <iostream>
#include <set>

namespace OrbitSets {
    class rational;
}

bool operator<(OrbitSets::rational a, OrbitSets::rational b);

namespace OrbitSets {

    // Class definition
    class rational {
    private:
        long long numerator;
        long long denominator;
    public:
        rational() {
            numerator = 0;
            denominator = 1;
        }
        rational(int a) {
            numerator = a;
            denominator = 1;
        }

        friend bool ::operator<(rational a, rational b);
    };
}

// Ordering operations
inline bool operator<(OrbitSets::rational a, OrbitSets::rational b) {
    return a.numerator * b.denominator < b.numerator * a.denominator;
}

int main() {
    const OrbitSets::rational a = 5;
    const OrbitSets::rational b = 3;

    std::set<OrbitSets::rational> c;
    c.insert(a);

    if (a < b) return 1;

    return 0;
}

gcc 在 c.insert 行提示它找不到 OrbitSets::rational 类的运算符<，并给出以下错误:

/usr/include/c++/5/bits/stl_function.h:387:20: error: no match for ‘operator<’ (operand types are ‘const OrbitSets::rational’ and ‘const OrbitSets::rational’)
       { return __x < __y; }

但是，当注释掉 c.insert(a) 行时，代码会正确编译，即使在两行之后使用相同类型的参数进行了类似的比较也是如此。

我正在使用 g++ 编译它，为什么它不能找到用于 less<..> 模板类的上述运算符，但能够在两行之后找到它以供使用？

Answer 1

当 set::insert尝试计算表达式 __x < __y为了比较您的对象，编译器会执行 Argument-Dependent Lookup .

第一步是 Unqualified Name Lookup .由于表达式在 namespace std 中使用, 这个查找找到了几个函数 std::operator< (正如您在长编译器错误输出中看到的那样)，然后就此停止。

然后编译器会找出函数调用的“相关命名空间和类”。由于两个参数具有相同的类类型，因此唯一关联的类是 OrbitSets::rational唯一关联的命名空间是 OrbitSets .

由于您的 operator<位于全局命名空间中，关联的命名空间查找未找到它。

我还不明白为什么规则 [basic.argdep.lookup]/4.2 不适用:

• Any namespace-scope friend functions or friend function templates declared in associated classes are visible within their respective namespaces even if they are not visible during an ordinary lookup.

在我看来，您确实有一个在关联类中声明的 namespace 作用域友元函数，即使它不是第一个声明。但是 g++ 和 clang++ 都给出相同的错误，并且至少其中一个通常是正确的....

你的 (a < b)表达式不在包含任何其他 operator< 的范围内, 所以 ::operator< 的集合在这种情况下会发现全局 namespace 中的重载，包括您所指的重载。

无论如何，您可以通过移动您的 operator< 来解决这个问题里面namespace
OrbitSets .