模板的限定名称和非限定名称查找的不同行为

Question

这段代码应该如何表现？如果我在 call_read() 函数中使用限定名称，它会调用通用函数并忽略我的重载；如果我使用非限定名称，它会首先调用重载，然后调用通用版本。有什么区别？这是 GCC 中的错误吗？

#include <iostream>

struct info1 {};
struct info2 {};

template<class T> void read(T& x)
{
   std::cout << "generic" << std::endl;
}

template<class T> void call_read(T& x)
{
   ::read(x); // if I replace ::read(x) with read(x) the overload is called
}

void read(info1& x)
{
   std::cout << "overload" << std::endl;
}

int main()
{
   info1 x;
   info2 y;
   call_read(x);
   call_read(y);
}

我还注意到它对于基本类型的作用有所不同。 请参阅下面的代码

#include <iostream>

typedef struct info1 {};
typedef struct info2 {};
typedef int info3;
typedef double info4;

template<class T> void read(T x)
{
    std::cout << "generic" << std::endl;
}

template<class T> void call_read(T x)
{
    read(x);
}

void read(info1 x)
{
    std::cout << "overload" << std::endl;
}
void read(info3 x)
{
    std::cout << "overload" << std::endl;
}

int main()
{
    call_read(info1());
    call_read(info2());
    call_read(info3());
    call_read(info4());
}

它应该调用重载函数两次，但事实并非如此。 在这里查看结果 http://codepad.org/iFOOFD52

Answer 1

您观察到的是两阶段名称查找和参数相关查找的叠加。

让我们看看标准是怎么说的（C++03）。 [温度出发]：

[...] 在以下形式的表达式中：

后缀表达式 ( expression-listopt )

其中后缀表达式是标识符，当且仅当表达式列表中的任何表达式是依赖于类型的表达式 (14.6.2.2) 时，标识符才表示依赖名称。

这意味着在 read 和 ::read 中，read 是一个依赖名称，因为 x 是依赖于类型的。这意味着它在实例化时就已解决。让我们看看这个 [temp.dep.candidate] 的规则是什么：

对于依赖于模板参数的函数调用，如果函数名称是 unqualified-id 但不是 template-id，则使用通常的查找规则（3.4.1、3.4.2）查找候选函数，除了那：

— 对于使用非限定名称查找 (3.4.1) 的查找部分，仅找到具有来自模板定义上下文的外部链接的函数声明。

因此，对于 ::read 情况，仅考虑在模板定义之前声明的函数。但：

- 对于使用关联命名空间（3.4.2）的查找部分，仅在模板定义上下文或模板<中找到具有外部链接的函数声明找到了strong>实例化上下文。

对于不合格的read，这两个函数都会被考虑，这些函数在模板定义和模板实例化时可见。

Answer 2

是的，这是预期的行为。在第一种情况 (::read) 中，您有效地禁用 ADL（参数相关查找），这将名称查找限制为在使用 read 之前已在全局范围中声明的内容。如果您删除 :: ADL，则可能会解析为您在函数模板之后声明的函数。

编辑：由于对于像 int 和 double 这样的基本类型没有 ADL，这解释了你的第二个观察结果。

Answer 3

编译器将始终调用与您的调用最匹配的方法。这里你调用：

read(T& x) [with T = info1]

因此编译器会更喜欢重载，因为它与调用精确匹配。它在模板专业化的逻辑中，允许说如果存在更适合您的调用的重载函数，那么将使用这个函数。

对于问题的第二部分，关于使用完全限定名称和非限定名称时的差异，它来自以下事实：完全限定名称不依赖于其他任何内容，因此解析为第一个匹配项（此处是您的模板声明）。