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Question

我正在玩一个技巧来重载C ++中的lambdas。具体做法是：

// For std::function
#include <functional>

// For std::string
#include <string>

// For std::cout
#include <iostream>

template <class... F>
struct overload : F... {
    overload(F... f) : F(f)... {}
};      

template <class... F>
auto make_overload(F... f) {
    return overload<F...>(f...);
}

int main() {

    std::function <int(int,int)> f = [](int x,int y) {
        return x+y;
    };
    std::function <double(double,double)> g = [](double x,double y) {
        return x+y;
    };
    std::function <std::string(std::string,std::string)> h = [](std::string x,std::string y) {
        return x+y;
    };

    auto fgh = make_overload(f,g,h);
    std::cout << fgh(1,2) << std::endl;
    std::cout << fgh(1.5,2.5) << std::endl;
    std::cout << fgh("bob","larry") << std::endl;
}

现在，上面的程序编译并在clang中正常工作：

$ clang++ -g -std=c++14 test01.cpp -o test01
$ ./test01
3
4
boblarry

它不能在gcc中编译：

$ g++ -g -std=c++14 test01.cpp -o test01
test01.cpp: In function 'int main()':
test01.cpp:36:25: error: request for member 'operator()' is ambiguous
     std::cout << fgh(1,2) << std::endl;
                         ^
In file included from test01.cpp:5:0:
/usr/lib/gcc/x86_64-pc-linux-gnu/4.9.2/include/g++-v4/functional:2434:5: note: candidates are: _Res std::function<_Res(_ArgTypes ...)>::operator()(_ArgTypes ...) const [with _Res = std::basic_string<char>; _ArgTypes = {std::basic_string<char, std::char_traits<char>, std::allocator<char> >, std::basic_string<char, std::char_traits<char>, std::allocator<char> >}]
     function<_Res(_ArgTypes...)>::
     ^
/usr/lib/gcc/x86_64-pc-linux-gnu/4.9.2/include/g++-v4/functional:2434:5: note:                 _Res std::function<_Res(_ArgTypes ...)>::operator()(_ArgTypes ...) const [with _Res = double; _ArgTypes = {double, double}]
/usr/lib/gcc/x86_64-pc-linux-gnu/4.9.2/include/g++-v4/functional:2434:5: note:                 _Res std::function<_Res(_ArgTypes ...)>::operator()(_ArgTypes ...) const [with _Res = int; _ArgTypes = {int, int}]
test01.cpp:37:29: error: request for member 'operator()' is ambiguous
     std::cout << fgh(1.5,2.5) << std::endl;
                             ^
In file included from test01.cpp:5:0:
/usr/lib/gcc/x86_64-pc-linux-gnu/4.9.2/include/g++-v4/functional:2434:5: note: candidates are: _Res std::function<_Res(_ArgTypes ...)>::operator()(_ArgTypes ...) const [with _Res = std::basic_string<char>; _ArgTypes = {std::basic_string<char, std::char_traits<char>, std::allocator<char> >, std::basic_string<char, std::char_traits<char>, std::allocator<char> >}]
     function<_Res(_ArgTypes...)>::
     ^
/usr/lib/gcc/x86_64-pc-linux-gnu/4.9.2/include/g++-v4/functional:2434:5: note:                 _Res std::function<_Res(_ArgTypes ...)>::operator()(_ArgTypes ...) const [with _Res = double; _ArgTypes = {double, double}]
/usr/lib/gcc/x86_64-pc-linux-gnu/4.9.2/include/g++-v4/functional:2434:5: note:                 _Res std::function<_Res(_ArgTypes ...)>::operator()(_ArgTypes ...) const [with _Res = int; _ArgTypes = {int, int}]
test01.cpp:38:35: error: request for member 'operator()' is ambiguous
     std::cout << fgh("bob","larry") << std::endl;
                                   ^
In file included from test01.cpp:5:0:
/usr/lib/gcc/x86_64-pc-linux-gnu/4.9.2/include/g++-v4/functional:2434:5: note: candidates are: _Res std::function<_Res(_ArgTypes ...)>::operator()(_ArgTypes ...) const [with _Res = std::basic_string<char>; _ArgTypes = {std::basic_string<char, std::char_traits<char>, std::allocator<char> >, std::basic_string<char, std::char_traits<char>, std::allocator<char> >}]
     function<_Res(_ArgTypes...)>::
     ^
/usr/lib/gcc/x86_64-pc-linux-gnu/4.9.2/include/g++-v4/functional:2434:5: note:                 _Res std::function<_Res(_ArgTypes ...)>::operator()(_ArgTypes ...) const [with _Res = double; _ArgTypes = {double, double}]
/usr/lib/gcc/x86_64-pc-linux-gnu/4.9.2/include/g++-v4/functional:2434:5: note:                 _Res std::function<_Res(_ArgTypes ...)>::operator()(_ArgTypes ...) const [with _Res = int; _ArgTypes = {int, int}]
Makefile:2: recipe for target 'all' failed
make: *** [all] Error 1

为什么会有区别？为了记录，我使用gcc 4.9.2和clang 3.5.0。

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显然，这段代码也无法在VC上编译，并且已经reported。话虽如此，Sean Middleditch发布了重载代码的工作版本：

template<class F1, class... Fs>
struct overload : F1, overload<Fs...>
{
    using F1::operator();
    using overload<Fs...>::operator();
    overload(F1 f1, Fs... fs) : F1(f1), overload<Fs...>(fs...) {}
};

template<class F1>
struct overload<F1> : F1
{
    using F1::operator();
    overload(F1 f1) : F1(f1) {}
};


template <class... F>
auto make_overload(F... f) {
    return overload<F...>(f...);
}

我仍然有兴趣理解为什么这个版本的重载lambda代码有效，但原始代码没有。

Answer 1

对我来说看起来像是一个Clang错误。

一般规则是不同基类中同名的成员函数不会重载。例如：

struct Foo { void bar(); };
struct Baz { void bar(int); };
struct Quux : Foo, Baz { };

int main() { Quux().bar(); } // error on both GCC and Clang

无论出于何种原因，Clang都无法诊断operator()的这种歧义。

using-declaration将命名的基类成员提升到派生类范围，允许它们重载。因此：

struct Quux_2 : Foo, Baz { using Foo::bar; using Baz::bar; };
Quux_2().bar(); // OK.

在代码的工作版本中，using声明递归地将模板参数中的每个operator()声明带入最派生类的范围，允许它们重载。

Answer 2

原始代码不应该编译，gcc在这里是正确的。见[class.member.lookup]：

否则（即C不包含f的声明或结果声明集为空），S（f，C）为   最初是空的。如果C具有基类，则在每个直接基类子对象Bi中计算f的查找集，   并将每个这样的查找集S（f，Bi）依次合并为S（f，C）    - [..]
   - 否则，如果S（f，Bi）和S（f，C）的声明集不同，则合并是不明确的......

初始声明集为空（overload没有方法） - 因此合并所有基础，所有基础都有不同的集合。因此合并应该失败。该规则仅适用于overload的声明集为空的情况，这就是明确添加using F1::operator()的原因。

C ++中的lambdas重载以及clang和gcc之间的差异

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2 个答案: