C++加法过载歧义

Question

我的代码库中遇到了一个令人烦恼的难题。我不太清楚为什么我的代码会生成此错误，但（例如） std::string 不会。

class String {
public:
    String(const char*str);
    friend String operator+ ( const String& lval, const char *rval );
    friend String operator+ ( const char *lval, const String& rval );
    String operator+ ( const String& rval );
};

这些的实现很容易你自己想象。

我的驱动程序包含以下内容：

String result, lval("left side "), rval("of string");
char lv[] = "right side ", rv[] = "of string";
result = lv + rval;
printf(result);
result = (lval + rv);
printf(result);

它在 gcc 4.1.2 中生成以下错误：

driver.cpp:25: error: ISO C++ says that these are ambiguous, even though the worst conversion for the first is better than the worst conversion for the second:
String.h:22: note: candidate 1: String operator+(const String&, const char*)
String.h:24: note: candidate 2: String String::operator+(const String&)

到目前为止一切顺利，对吧？遗憾的是，我的 String(const char *str) 构造函数作为隐式构造函数非常方便，使用显式关键字来解决这个问题只会导致一堆不同的问题。

此外... std::string 不必诉诸于此，我不明白为什么。例如，在 basic_string.h 中，它们的声明如下：

template<typename _CharT, typename _Traits, typename _Alloc>
basic_string<_CharT, _Traits, _Alloc>
operator+(const basic_string<_CharT, _Traits, _Alloc>& __lhs,
          const basic_string<_CharT, _Traits, _Alloc>& __rhs)

template<typename _CharT, typename _Traits, typename _Alloc>
basic_string<_CharT,_Traits,_Alloc>
operator+(const _CharT* __lhs,
          const basic_string<_CharT,_Traits,_Alloc>& __rhs);

等等。 basic_string 构造函数未显式声明。这如何不会导致我遇到的相同错误，以及如何实现相同的行为？

Answer 1

造成歧义的原因是，只有当一个候选函数的参数没有一个比另一个候选函数的参数匹配更差时，该候选函数才比另一个候选函数更好。考虑您的两个函数：

friend String operator+(const String&, const char*); // (a)
String operator+(const String&);                     // (b)

您正在使用 String 和 const char* 调用 operator+。

第二个参数的类型为 const char*，显然与 (a) 匹配得比 (b) 更好。它与 (a) 完全匹配，但 (b) 需要用户定义的转换。

因此，为了避免歧义，第一个参数必须比 (a) 更好地匹配 (b)。

对 operator+ 调用左侧的 String 不是 const。因此，它与作为非常量成员函数的 (b) 匹配，比采用 const String& 的 (a) 更好。

因此，以下任何解决方案都可以消除歧义：

• 将成员 operator+ 更改为 const 成员函数
• 将非成员 operator+ 更改为采用 String& 而不是 const String&
• 使用左侧的 const String 调用 operator+

显然，第一个，UncleBens 也建议，是最好的方法。

Answer 2

在这种情况下，只需在 operator+ 上定义就足够了：

String operator+(const String& lval, const String& rval);

因为您提供了一个采用 char* 的构造函数，所以可以从调用 operator+ 期间的 char*。例如：

String hello = "Hello, ";
const char* world = "world!";

String helloWorld = hello + world;

将使用 char* world 的内容构造一个临时 String （因为您的构造函数不显式），然后两个String 对象将被传递给operator+。

Answer 3

如果您按照应有的方式声明成员 + const ，错误就会消失。

class String {
public:
    String(const char*str);
    friend String operator+ ( const String& lval, const char *rval );
    friend String operator+ ( const char *lval, const String& rval );
    String operator+ ( const String& rval ) const; //<-- here
};

但不确定原因是什么。如果可能的话，它可能更喜欢绑定参数而不是 const 引用，因此第一个重载更适合左侧值，第三个重载更适合右侧值。

更好的解释。（一定有点误读了问题。）

---

printf(result);

不要告诉我你的字符串有隐式转换为 const char*...这很邪恶。

Answer 4

模板函数和非模板函数遵循不同的规则。模板函数是根据实际参数类型选择的，不应用任何转换。在非模板（即您的代码）的情况下，可以应用隐式转换。因此 basic_string 中的模板化内容并不含糊，但你的却是。

Answer 5

您已经展示了 basic_string 具有与 String 类中的第二个和第三个运算符相对应的 operator+ 实现。 basic_string 是否也有一个与您的第一个运算符 [friend String operator+ ( const String& lval, const char *rval );] 相对应的运算符？

如果删除这个运算符会发生什么？