ISO C++以下代码的标准一致结果

Question

#include <iostream>

template< typename U >
struct base {
    template< typename T >
    base const & operator<<( T x ) const {
        std::cout << sizeof( x ) << std::flush;
        return *this;
    }
};

template< typename U >
struct derived : public base< U > {
    using base<U>::operator<<;

    derived const & operator<<( float const & x ) const {
        std::cout << "derived" << std::flush;
        return *this;
    }
};

int main() {
    unsigned char c( 3 );
    derived< double > d;
    d << c;
    d.operator<<( c );
    return 0;
}

您能否解释一下获得上述代码的正确答案所涉及的规则（与模板、积分提升等相关的重载和覆盖）？有效吗？如果规则太长，请提供文献参考。最新的编译器对于正确的结果存在不同意见。 gcc-4.6 和 icpc-12.1.0 声称“11”是正确答案，但 VS2010 拒绝编译 d << c; 由于不明确，但接受 d.operator<<( c );。后者输出 1 iirc。那么谁是对的，谁是错的呢？

Answer 1

“11”是正确的输出。

对于这两个表达式，派生运算符<<都是和基运算符<<是候选人。然后根据候选者所需的隐式转换序列对候选者进行比较。因为基运算符<<是一个模板函数，其中类型 T 已被推导为与参数匹配，在这两种情况下它都是更好的匹配。

确切的规则相当长。您可以在当前 C++ 草案标准 n3337 的第 13.3 节重载解决中找到详细信息，链接到 此工作组论文列表。

如果您问为什么 MSVC 不编译一条语句，我不太确定，但是当存在多个彼此不更好的计算 ICS 时，函数调用是不明确的（如 13.3.3 中定义）。在 d << 的情况下，MSVC 似乎为至少一个重载计算了错误的 ICS。 c，但诊断没有提供更多详细信息：

error C2666: 'derived<U>::operator <<' : 2 overloads have similar conversions
      with
      [
          U=double
      ]
      ConsoleApplication1.cpp(24): could be 'const derived<U> &derived<U>::operator <<(const float &) const'
      with
      [
          U=double
      ]
      ConsoleApplication1.cpp(14): or       'const base<U> &base<U>::operator <<<unsigned char>(T) const'
      with
      [
          U=double,
          T=unsigned char
      ]
      while trying to match the argument list '(derived<U>, unsigned char)'
      with
      [
          U=double
      ]

Answer 2

它不会编译，因为您要求自动调用 operator << 。这就像有运算符+，以及可以转换为基本类型（例如，int）的转换运算符。例如：

class Conversion
{
public:
    operator int()
    {
        return 5;
    }

    int operator +(int x)
    {
        return 10;
    }
};

并像这样使用它：

Conversion conv;
conv + 1.0;

这里 operator + 不能被隐式调用，因为 operator int 也是可能的。如果传递，int，但是，operator +(int) 将被调用。要使用double调用operator+，我们可以这样做：

conv.operator+(1.0);

我不知道编译器规则和严格的标准定义。

我还发现，如果我们将基类和派生类更改为非模板类​​，问题仍然存在（在 VC10/11 中）：

struct base {   
    base const & operator<<( int x ) const { 
        std::cout << sizeof( x ) << std::flush; 
        return *this; 
    } 
}; 

struct derived : public base{ 
    using base::operator<<; 
    derived const & operator<<( float const & x ) const { 
        std::cout << "derived" << std::flush; 
        return *this; 
    } 
}; 

int main()
{
  derived d;
  d<<10.0;  // ERROR
}