调用非成员函数而不是成员函数

Question

我是一个有用的助手，可以为您翻译文本。

我有一个非常简单的问题：在某个地方有一个函数。

int size (const C & c)

至少通过参数相关名称查找找到。现在问题来了：

struct B
{
    int size () { /* ... */ }

    void doSomething (const C & c)
    {
       int x = size (c); // <----------- problem!
       // ...
    }
}

这样做是不起作用的，因为在找到成员函数后名称查找就会停止。

我需要在指定的行中编写什么，以便尝试调用的不是成员函数，而是编译器如果成员函数不存在则执行任何操作？

请注意，解决方案不是编写::size，因为这会阻止参数相关名称查找，并且只有在我知道size声明在哪里时才起作用。

进一步的复杂性：

我知道对于每个我使用下面模板化的成员函数B::doSomething的相关类型T，都将存在一个函数。

int size (const T & t)

这个至少可以通过参数相关的名称查找找到。代码 B 如下所示：

struct B
{
    int size () { /* ... */ }

    template<class T>
    void doSomething (const T & t)
    {
       int x = size (t); // <----------- problem!
       // ...
    }
}

我希望调用非成员函数（我确定它存在，但不确定它在哪里）。

- JohnB

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我猜重命名其中一个尺寸函数是不可行的？ - Mark B

是的，因为它在逻辑上是相同的操作。 - JohnB

所以你想要一种改变函数查找语义的方法。我认为最接近的方法是加入C++工作组之一。 - Lightness Races in Orbit

问题是：已经有改变查找语义的方法了吗？ - JohnB

Answer 1

这是一个众所周知的问题，它的解决方案同样也是众所周知的。我很惊讶还没有被提到。如果你有一个非成员函数，像这样：

class C;
size_t size( C const &c );

您可以使用 using 声明，使名称查找优先于成员函数：

struct B {
  size_t size();

  void foo( C const &c ) {
    using ::size;
    size_t sz = size(c);
  }
};

当编译器看到对`size(c)`的调用时，它从最内层作用域开始向外搜索名为`size`的内容。没有`using`声明，编译器会在类作用域中找到成员函数，而不是全局命名空间中的非成员函数，但是`using`声明改变了这一点。最内层作用域是函数本身，而`using`声明在成员函数之前被找到。

美妙的是，你仍然可以获得参数相关查找(ADL)，因为对`size(c)`的实际调用是未限定的。这意味着你可以在模板中使用它：

template <class T>
void foo( T const &c ) {
  using ::size;
  size_t sz = size(c);
}

即使正确的size函数在另一个命名空间中，通过ADL也能找到它。使用声明只需要引用任何一个size函数，不一定是你实际想要的那个。通常会在某处有一个默认实现，可能会调用成员函数。下一个C++标准（C++17）几乎肯定会有一个执行此操作的std::size函数。一旦这个函数广泛可用，您就可以编写：

using std::size;
size_t sz = size(c);

目前，您可以提供自己的默认实现，例如：

template <class C>
constexpr auto size( C const &c ) -> decltype(c.size()) {
  return c.size();
}

你可以参考 C 版本的代码，然后依靠 ADL 来找到正确的版本。

- Richard Smith

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那绝对是解决方案。 - JohnB

Answer 2

如果您无法重命名自己的成员函数，可以使用一个不太光彩的技巧：

static inline int dirty_trick(C const & c)
{
    return size(c);
}

void B::doSomething(C const & c)
{
    int x = dirty_trick(c);

    // ...
}

- Kerrek SB

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由于模板，如果所有东西都必须存在头文件中，这会用肮脏的技巧污染我的命名空间 :-( - JohnB

@JohnB：它应该放在单个TU中，而不是头文件中。否则使用匿名命名空间。 - Kerrek SB

@KerrekSB 为什么不在源文件中也使用匿名命名空间呢？ - PiotrNycz

我不明白。假设doSomething是template<class T> void doSomething (const T & t)，而size是template<class T> int size (const T & t)。那么两者都必须与技巧一起放入头文件中，这个技巧必然会导致污染？即使使用匿名命名空间，我认为也是如此。 - JohnB

不，从技术上讲并不是这样。我的意思是：如果我在头文件中写入 namespace { template<class T> int dirty_trick (...) ... }，那么1.) 我做了一些不应该做的事情，因为我不应该在头文件中使用匿名命名空间，2.) 在头文件被包含后，dirty_trick 仍然是可见的，因为它是一个TU，所以匿名命名空间是无用的。或者我错了吗？ - JohnB

Answer 3

为了完整起见，补充接受Richard Smith的答案:

现在我的解决方案如下:

namespace adl {
   // This declaration's only purpose is the possibility to refer to
   // a non-member function named "size" in a using declaration.
   //
   // The signature does not matter, so we choose the easiest possible one.
   void size ();
}

struct B
{
    int size () { /* ... */ }

    template<class T>
    void doSomething (const T & t)
    {
       using adl::size;
       int x = size (t); // <----------- no problem anymore
       // ...
    }
};

这样我就不必包含可能并非必需的任何头文件。

- JohnB