c++26新功能—ADL的证明

原创于 2025-08-30 09:47:08 发布 · 448 阅读

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一、介绍

之前在模板相关的技术中对ADL（Argument Dependent Lookup，参数依赖查找）进行过分析和举例说明。但在实际的应用中，如果迭代器是危险的指针类型时，其不会进行ADL的动作。但如果其类似于模板projected<Danger*, identity>这种类型时，ADL的操作就会进行。但对于Ranges库来说，由于其缺乏ADL的防护性，在某些情况下就会导致异常。所以在C++26中重新规范了
projected<I, Proj>，从而修复了这个问题即其相关联实体不再包含其模板参数。
不过一般情况下，原生指针的大多数操作都不会触发ADL的行为。比如下面的情况：

Holder<Incomplete> *a[10] = {}; // ten null pointers
Holder<Incomplete> **p = a;                 // OK
p += 1;                                     // OK
assert(*p == nullptr);                      // OK
assert(p == a+1);                           // OK
assert(std::count(a, a+10, nullptr) == 10); // OK

二、C++20中的问题和解决方式

看一下C++20中的Ranges中的例子：

template<class T> struct Holder { T t; };
struct Incomplete;

Holder<Incomplete> *a[10] = {}; // 十个空指针
assert(std::count(a, a+10, nullptr) == 10); // 正常
assert(std::ranges::count(a, a+10, nullptr) == 10); // 硬错误

这段代码出错误的原因就在于indirectly_comparable<T*, T*, Pred>中利用到了projected<T*, identity>的所有关联类型，而T中包含Holder。
针对上面的问题，在C++26中提出了下面的解决方式就是引入ADL防护即不再让T成为相关的关联类型。也就是ADL-proof std::projected。

template<class Associated>
struct projected { };
//将上面的projected替换为下面的：
template<class T>
struct __projected_impl {
  struct type { };
};

template<class NonAssociated>
using projected = __projected_impl<NonAssociated>::type;

ADL会关联派生类的基类，但不会关联嵌套类的包含类即__projected_impl::type中的::充当了防止不需要的 ADL的防火墙。

三、另外一种技术实现

另外，在一些提案中有“phrase of power”这种技术，如果这种技术能够应用，也可能使用这种技术来替代相关的projected的实现。其实就是在类模板的模板头增加一些特定的标记，arguments are not associated entities即参数不是关联实现。假如可以使用这种技术，则相关的应用就可以使用下面的方式：

using T = Holder<Incomplete>*;

static_assert(std::equality_comparable<T>); // 正常
static_assert(std::indirectly_comparable<T*, T*, std::equal_to<>>); // 将会正常
static_assert(std::sortable<T*>); // 将会正常

int main() {
  Holder<Incomplete> *a[10] = {}; // 十个空指针
  assert(std::count(a, a+10, nullptr) == 10); // 正常
  assert(std::ranges::count(a, a+10, nullptr) == 10); // 将会正常
}