为什么此 clang 代码无法使用 -std=c++20 的 clang 10 编译

Question

以下程序无法使用 clang10 和 -std=c++20 编译

#include "clang/AST/ASTContext.h"
int main(){}

使用 -std=c++17 它可以工作。

这是编译尝试输出（请注意，我对 C++17 中的 linker 错误很好，因为我没有向命令行提供所需的 -l）

clang++-10  toy.cc -I/usr/lib/llvm-10/include -std=c++20 -w
In file included from toy.cc:1:
In file included from /usr/lib/llvm-10/include/clang/AST/ASTContext.h:28:
In file included from /usr/lib/llvm-10/include/clang/AST/RawCommentList.h:14:
/usr/lib/llvm-10/include/clang/Basic/SourceManager.h:953:59: error: use of overloaded operator '!=' is ambiguous (with operand types 'llvm::DenseMapBase<llvm::DenseMap<const clang::FileEntry *, const clang::FileEntry *, llvm::DenseMapInfo<const clang::FileEntry *>, llvm::detail::DenseMapPair<const clang::FileEntry *, const clang::FileEntry *> >, const clang::FileEntry *, const clang::FileEntry *, llvm::DenseMapInfo<const clang::FileEntry *>, llvm::detail::DenseMapPair<const clang::FileEntry *, const clang::FileEntry *> >::iterator' (aka 'DenseMapIterator<const clang::FileEntry *, const clang::FileEntry *, llvm::DenseMapInfo<const clang::FileEntry *>, llvm::detail::DenseMapPair<const clang::FileEntry *, const clang::FileEntry *> >') and 'llvm::DenseMapBase<llvm::DenseMap<const clang::FileEntry *, const clang::FileEntry *, llvm::DenseMapInfo<const clang::FileEntry *>, llvm::detail::DenseMapPair<const clang::FileEntry *, const clang::FileEntry *> >, const clang::FileEntry *, const clang::FileEntry *, llvm::DenseMapInfo<const clang::FileEntry *>, llvm::detail::DenseMapPair<const clang::FileEntry *, const clang::FileEntry *> >::iterator')
      if (OverriddenFilesInfo->OverriddenFiles.find(File) !=
          ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ ^
/usr/lib/llvm-10/include/llvm/ADT/DenseMap.h:1222:8: note: candidate function
  bool operator!=(const ConstIterator &RHS) const {
       ^
/usr/lib/llvm-10/include/llvm/ADT/DenseMap.h:1215:8: note: candidate function
  bool operator==(const ConstIterator &RHS) const {
       ^
/usr/lib/llvm-10/include/llvm/ADT/DenseMap.h:1215:8: note: candidate function (with reversed parameter order)
1 error generated.
clang++-10  toy.cc -I/usr/lib/llvm-10/include -std=c++17 -w
/usr/bin/ld: /tmp/toy-4396eb.o:(.data+0x0): undefined reference to `llvm::DisableABIBreakingChecks'
clang: error: linker command failed with exit code 1 (use -v to see invocation)

笔记：

• 标记了这艘宇宙飞船，因为我不知道与 != == C++20 中的更改相关的标签

• 无法减少此示例，因为 DenseMap 是 class 的怪物，我发现了类似的问题，解决方案是操作符缺少 const 限定符，这似乎不是问题（我可以在源代码中看到 const），当我试图在一个简单的案例中得到类似的错误时，我没有得到一个错误。

Answer 1

这个 LLVM 示例简化为：

struct iterator;

struct const_iterator {
    const_iterator(iterator const&);
};

struct iterator {
    bool operator==(const_iterator const&) const;
    bool operator!=(const_iterator const&) const;
};

bool b = iterator{} != iterator{};

在 C++17 中，这很好：我们只有一个候选者并且它是可行的（ iterator可转换为const_iterator以便一个工作）。

在 C++20 中，我们突然有了三个候选项。 我将使用非成员语法将它们写出来，以便参数更明显：

bool operator==(iterator const&, const_iterator const&); // #1
bool operator==(const_iterator const&, iterator const&); // #2 (reversed #1)
bool operator!=(iterator const&, const_iterator const&); // #3

#2是#1的反向候选者。 #3没有反向候选，因为只有主要比较运算符（ ==和<=> ）获得反向候选。

现在，重载解决方案的第一步是进行转换序列。 我们有两个iterator类型的 arguments ：对于#1 ，这是一个完全匹配/转换。 对于#2 ，这是转换/精确匹配。 对于#3 ，这是完全匹配/转换。 这里的问题是我们在#1和#2之间有这个“触发器”：每个参数/参数对中的每个都更好，而另一个更差。 这是模棱两可的。 即使#3在某种意义上是“更好的候选者”，我们也没有得到那么远 - 模棱两可的转换序列意味着模棱两可的重载解决方案。

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现在，gcc无论如何都会编译它（我不完全确定它在这里实现了哪些具体规则），甚至 clang 甚至都不认为这是一个错误，只是一个警告（你可以用-Wno-ambiguous-reversed-operator禁用它） . 有一些正在进行的工作试图更优雅地解决这些情况。

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为了更有帮助，这里是 LLVM 示例的更直接简化，以及我们如何为 C++20 修复它：

template <bool Const>
struct iterator {
    using const_iterator = iterator<true>;

    iterator();

    template <bool B, std::enable_if_t<(Const && !B), int> = 0>
    iterator(iterator<B> const&);

#if __cpp_impl_three_way_comparison >= 201902
    bool operator==(iterator const&) const;
#else
    bool operator==(const_iterator const&) const;
    bool operator!=(const_iterator const&) const;
#endif
};

在 C++20 中，我们只需要一个齐次比较运算符。

这在 C++17 中不起作用，因为想要支持iterator<false>{} == iterator<true>{}案例：唯一的候选者是iterator<false>::operator==(iterator<false>) ，并且您不能将const_iterator转换为iterator 。

但是在 C++20 中这很好，因为在这种情况下，现在我们有两个候选者： iterator<false>的相等运算符和iterator<true>的反向相等运算符。 前者是不可行的，但后者是并且工作正常。

我们也只需要operator== 。 operator!=我们只是免费获得，因为我们想要的只是否定相等。

或者，您仍然可以在 C++17 中，将比较运算符编写为隐藏的朋友：

friend bool operator==(iterator const&, iterator const&);
friend bool operator!=(iterator const&, iterator const&);

通过让两种类型的候选人参与，这可以让您获得与 C++20 相同的行为（与 C++20 版本相比，它只需要编写一个额外的 function，并且 function 必须是一个隐藏的朋友 - 它不能成为会员）。