c++ - 运算符重载解析在 namespace 内工作

Question

namespace A{
   struct A{
    inline void operator+(const int B) {};   // 1)
 };
    inline void operator+(const A& a,const int B) {};  // 2)
 }

    inline void operator+(const A::A& a,const int B) {};  // 3)

int main()
{
 A::A a;
 a+1; // compile questions
 return 1;
}

上面的代码可以正常编译。

但如果 1) 被注释，则由于 2) 和 3) 处的“'a + 1' 中的 'operator+' 的模糊重载”而无法编译。我能理解operator+首先在类里面搜索，如果1)没有注释，编译没有问题是有原因的。我说的不对吗？

主要问题:如果 1) 被注释，为什么编译器找到了一个匹配的 operator+，它继续寻找其他的？我也很好奇应该先找到哪个。 (根据How does the operator overload resolution work within namespaces?的信息，我认为应该立即停止)

第二个问题:

namespace A{
   struct A{
    inline void operator+(const long int B) {};   // 4), the input parameter type has been changed to long int
 };
    inline void operator+(const A& a,const int B) {};  // 5)
    void test();
 }

    inline void operator+(const A::A& a,const int B) {};  // 6)

 void A::test()
 {
    A a; // a)
    a+ 1; 
 }


int main()
{
 A::A a;
 a+1;  // b) 
 return 1;
}

由于 4) 和 5).，a) 处的编译不明确错误。

由于 4)、5) 和 6).，b) 处的编译错误

问题 i)

对于a)和b)，为什么编译器已经在4)处找到了operator+ with (const long int input parameter type )，它是struct A中的成员运算符函数，它仍然继续寻找其他的。在我看来，编译器应该停在那里给出类型错误信息。应该和memeber函数的入参类型完全匹配的情况一样，停止寻找其他的。

问题2)

我认为编译器应该在 4) 处停止并给出类型错误信息。如果继续，为什么成员函数重载函数(long int)与输入参数完全匹配的非成员具有相同的分辨率排名？在这种情况下，我认为如果编译器决定继续搜索，则输入参数完全匹配的非成员情况应该获胜，这更有意义。

Answer 1

它在 C++ 标准中解释，“13.3.1.2 表达式中的运算符”部分，第 2 点:

If either operand has a type that is a class or an enumeration, a user-defined operator function might be declared that implements this operator or a user-defined conversion can be necessary to convert the operand to a type that is appropriate for a built-in operator.

根据进一步的解释，a+1 将被转换为 a.operator+(1)(成员函数)或 operator+(a,1) (非成员函数)。

第 3 点解释说:

for a binary operator @ with a left operand of a type whose cv-unqualified version is T1 and a right operand of a type whose cv-unqualified version is T2, three sets of candidate functions, designated member candidates, nonmember candidates and built-in candidates, are constructed as follows:

• if T1 is a complete class type, the set of member candidates is the result of the qualified lookup of T1::operator@

这解释了为什么 (1) 在激活时被选中。当您将其注释掉时，候选成员集合为空。然后，根据标准中的下一个项目符号:

• The set of non-member candidates is the result of the unqualified lookup of operator@ in the context of the expression according to the usual rules for name lookup in unqualified function calls except that all member functions are ignored.

根据这些规则，由于您的表达式在 main() 中并且不包含在命名空间中，因此会找到两个候选函数，当然，这对编译器来说是不明确的。

您可以通过 main() 中的以下语句轻松区分使用哪个运算符:

    using A::operator+;

如果你在命名空间 A 中的函数中使用表达式 a+1 也不会产生歧义:

//...your code preceding the main()
namespace A{  // reopen the namespace 
    void f()
    {
        A a;
        a + 1; // version of the namespace is taken first 
    }
}

命名空间中定义的运算符将首先被采用(只要 (1) 仍然被注释掉)。

关于第二个问题

首先要注意的是:如果成员函数使用 int 作为参数，就像其他两个函数一样，就不会有歧义，并且会像您的第一个问题一样为两个表达式选择 (4) .如果所有三个函数都使用 long 而不是 int 作为参数，也会发生同样的情况。

您具有相同的名称但不同的参数这一事实要求我们在标准的第 13.3.1.2 节中更深入地挖掘名称隐藏和重载规则。第 6 点指出:

The set of candidate functions for overload resolution is the union of the member candidates, the non-member candidates, and the built-in candidates. The argument list contains all of the operands of the operator. The best function from the set of candidate functions is selected according to 13.3.2 and 13.3.3

13.3.2 是关于可行函数，即具有相同数量的参数以及参数类型和参数类型之间的隐式转换。

13.3.3 是关于选择最佳可行函数。 “如果恰好有一个可行函数比所有其他可行函数更好，那么它就是一个由重载决议选择；否则调用格式错误”。

在 (a) 的情况下，有两个最佳可行函数:具有转换的成员函数 (4) 或没有转换的非成员函数，在命名空间 (5) 内(因为 test() 在命名空间中) .因此模棱两可。

在 b) 的情况下，存在三个最佳可行函数:与 (a) 和 (6) 中的相同。但请注意，如果 (6) 将使用 long，则不会导致歧义，因为成员函数会获胜。