c++ - 什么是 “Argument-Dependent Lookup”(又名ADL或 “Koenig Lookup”)？

Question

什么是依赖于参数的查找有哪些好的解释？许多人也称其为Koenig Lookup。

最好我想知道:

为什么这是一件好事？

为什么不好？

如何运作？

Answer 1

Koenig查找或 Argument Dependent Lookup ，描述了C++中的编译器如何查找不合格的名称。

C++ 11标准第3.4.2 / 1条规定:

When the postfix-expression in a function call (5.2.2) is an unqualified-id, other namespaces not considered during the usual unqualified lookup (3.4.1) may be searched, and in those namespaces, namespace-scope friend function declarations (11.3) not otherwise visible may be found. These modifications to the search depend on the types of the arguments (and for template template arguments, the namespace of the template argument).

简单来说，尼古拉·乔苏蒂斯(Nicolai Josuttis)说:

You don’t have to qualify the namespace for functions if one or more argument types are defined in the namespace of the function.

一个简单的代码示例:

namespace MyNamespace
{
    class MyClass {};
    void doSomething(MyClass);
}

MyNamespace::MyClass obj; // global object


int main()
{
    doSomething(obj); // Works Fine - MyNamespace::doSomething() is called.
}

在上面的示例中，既没有 using声明，也没有 using伪指令，但是编译器仍然可以通过应用Koenig查找，正确地将不合格名称 doSomething()标识为在 namespace MyNamespace中声明的函数。

它是如何工作的？

该算法告诉编译器不仅要查看局部作用域，还要查看包含参数类型的 namespace 。因此，在上述代码中，编译器发现对象 obj是函数 doSomething()的参数，它属于命名空间 MyNamespace。因此，它将查看该命名空间以查找 doSomething()的声明。

Koenig查找的优点是什么？

如上面的简单代码示例所示，Koenig查找为程序员提供了便利和易用性。如果没有Koenig查找，则程序员将不得不负担重复指定完全限定名称的费用，或者使用大量 using -declaration。

为什么批评Koenig查找？

过度依赖Koenig查找会导致语义问题，有时会使程序员措手不及。

考虑 的示例 std::swap ，它是交换两个值的标准库算法。使用Koenig查找时，使用此算法时必须谨慎，因为:

std::swap(obj1,obj2);

可能不会显示以下行为:

using std::swap;
swap(obj1, obj2);

使用ADL，调用哪个版本的 swap函数将取决于传递给它的参数的 namespace 。

如果存在命名空间 A，并且如果存在 A::obj1， A::obj2和 A::swap()，则第二个示例将导致对 A::swap()的调用，这可能不是用户想要的。

此外，如果出于某种原因同时定义了 A::swap(A::MyClass&, A::MyClass&)和 std::swap(A::MyClass&, A::MyClass&)，则第一个示例将调用 std::swap(A::MyClass&, A::MyClass&)，但第二个示例将无法编译，因为 swap(obj1, obj2)可能会模棱两可。

琐事:

为什么称为“Koenig查找”？

因为它是由前AT＆T和Bell Labs的研究人员兼程序员设计的，所以 Andrew Koenig 。

进一步阅读:

Herb Sutter's Name Lookup on GotW

标准C++ 03/11 [basic.lookup.argdep]:3.4.2与参数相关的名称查找。

1 Koenig查找的定义如Josuttis的书《 C++标准库:教程和引用》中所定义。