关于什么是参数依赖查找有什么好的解释?许多人也称之为 Koenig Lookup。
最好我想知道:
为什么这是一件好事?
为什么这是一件坏事?
它是如何工作的?
Koenig Lookup或Argument Dependent Lookup描述了 C++ 编译器如何查找非限定名称。
C ++ 11 标准 § 3.4.2 / 1 规定:
当函数调用(5.2.2)中的 postfix-expression 是 unquacified-id 时,可能会搜索在通常的非限定查找(3.4.1)期间未考虑的其他命名空间,并且在这些命名空间中,可能会找到以其他方式不可见的命名空间范围友元函数声明(11.3)。
简单地说,Nicolai Josuttis 指出1:
如果在函数的命名空间中定义了一个或多个参数类型,则不必限定函数的命名空间。
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
指令,但编译器仍然通过应用Koenig lookup将非限定名称doSomething()
正确地标识为在名称空间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本地作用域,还要查看包含参数类型的命名空间。因此,在上面的代码中,编译器发现对象obj
(函数doSomething()
的参数)属于命名空间MyNamespace
。因此,它查看该命名空间以找到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方便和易用性。没有 Koenig 查找,程序员将有一个开销,重复指定完全限定的名称,或者使用许多using
声明。
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std::swap
的示例,这是交换两个值的标准库算法。使用 Koenig 查找,在使用此算法时必须谨慎,因为:
std::swap(obj1,obj2);
可能不会显示相同的行为:
using std::swap;
swap(obj1, obj2);
对于 ADL,调用哪个版本的swap
函数将取决于传递给它的参数的命名空间。
如果存在命名空间A
,并且存在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&)
,但第二个示例将不会编译,因为swap(obj1, obj2)
将是不明确的。
琐事:
为什么它被称为“Koenig 查找”?
因为它是由前 AT & amp;T 和贝尔实验室的研究人员和程序员设计的,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 依赖于参数的名称查找。
在 Koenig Lookup 中,如果在没有指定其命名空间的情况下调用函数,则函数的名称也是在定义参数类型的命名空间中搜索。这就是为什么它也被称为Argument-Dependent name Lookup,简称为ADL。
这是因为 Koenig Lookup,我们可以这样写:
std::cout << "Hello World!" << "\n";
否则,我们将不得不写:
std::operator<<(std::operator<<(std::cout, "Hello World!"), "\n");
这真的是太多的打字和代码看起来真的很丑!
换句话说,在没有 Koenig Lookup 的情况下,即使是Hello World程序看起来也很复杂。
也许最好从为什么开始,然后再去如何。
当 namespaces 被引入时,想法是在 namespaces 中定义所有内容,以便单独的库不会相互干扰。然而,这引入了操作符的问题。例如看的代码:
namespace N
{
class X {};
void f(X);
X& operator++(X&);
}
int main()
{
// define an object of type X
N::X x;
// apply f to it
N::f(x);
// apply operator++ to it
???
}
当然,你可以写N::operator++(x)
,但这也会打败运算符重载的整个点。因此,必须找到一个解决方案,允许编译器找到operator++(X&)
,尽管它不在范围内。另一方面,它仍然不应该找到另一个2 Lolookup在另一个不相关的命名空间中定义,这可能会使调用变得模棱两可(在这个简单的例子中
诀窍是,对于函数调用,除了正常的名称查找(在使用点查找范围内的名称)之外,还可以在
在我看来,并不是所有的事情都是好的。包括编译器供应商在内的人们一直在侮辱它,因为它有时是不幸的行为。
ADL 负责对 C ++ 11 中的 for-range 循环进行大修。要理解为什么 ADL 有时会产生意想不到的影响,请考虑不仅要考虑定义参数的命名空间,还要考虑参数的模板参数的参数,函数类型的参数类型 / 这些参数的指针类型的指针类型的参数,等等。
使用 boost 的示例
std::vector<boost::shared_ptr<int>> v;
auto x = begin(v);
如果用户使用 boost.range 库,则会导致歧义,因为找到std::begin
(由 ADL 使用std::vector
)和boost::begin
(由 ADL 使用boost::shared_ptr
)。
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