继承的综合比较运算符产生警告/错误：ISO C++20 考虑使用重载运算符 '!='

Question

在以下代码片段中 clang 11.0.1 生成警告

template <class T>
struct iterator_facade
{
    template<class S>
    bool operator==(const S &other) const noexcept
    {
        return static_cast<const T &>(*this).equal_to(other);
    }
};

struct iterator : public iterator_facade<iterator>
{
    bool equal_to(const iterator &) const noexcept
    {
        return true;
    }
};

bool check(iterator a, iterator b)
{
    return a == b;
}

实时代码： https://godbolt.org/z/65zWEq

source>:21:14: warning: ISO C++20 considers use of overloaded operator '==' (with operand types 'iterator' and 'iterator') to be ambiguous despite there being a unique best viable function [-Wambiguous-reversed-operator]
    return a == b;
           ~ ^  ~
<source>:5:7: note: ambiguity is between a regular call to this operator and a call with the argument order reversed
        bool operator==(const S &other) const noexcept
             ^

上面的代码使用 Visual C++ (VS 16.8.x) 和以前的预览版 (VS 16.9.0 Preview 2) 成功编译。 但是，最近发布的 VS 16.9.0 Preview 3 现在会为此代码片段产生错误：

1>C:\MyProjects\test\test\source.cpp(21,16): error C2666: 'foo<bar>::operator ==': 2 overloads have similar conversions
1>C:\MyProjects\test\test\source.cpp(5,7): message : could be 'bool iterator_facade<iterator>::operator ==<bar>(const S &) noexcept const' [rewritten expression '!(x == y)']
1>        with
1>        [
1>            S=iterator
1>        ]
1>C:\MyProjects\test\test\source.cpp(5,7): message : or 'bool iterator_facade<iterator>::operator ==<iterator>(const S &) noexcept const' [synthesized expression '!(y == x)']
1>        with
1>        [
1>            S=iterator
1>        ]
1>C:\MyProjects\test\test\source.cpp(21,16): message : while trying to match the argument list '(iterator, iterator)'

看起来没有合规的方法可以为带有 CRTP class iterator_facade的派生 class iterator提供综合比较运算符？

Answer 1

问题是我们有这个比较运算符：

template<class T>
struct iterator_facade
{
    template <class S>
    bool operator==(const S &other) const noexcept;
};

所以当我们尝试比较两个iterator时，我们有这两个候选者：

bool operator==(iterator_facade<iterator> const&, iterator const&); // the member candidate
bool operator==(iterator const&, iterator_facade<iterator> const&); // the reversed member candidate

问题是成员候选者在第二个参数中是完全匹配的，但在第一对中是派生到基础的转换......而反转的候选者是第一个参数中的完全匹配，但是是派生到基础第二次转换。 这意味着没有一个候选人比另一个更好，而且两者都是模棱两可的。

现在，由于这个库实际上需要 C++20 开始，这有点毫无意义。 只需让iterator自行实现operator== ，这会增加......什么都没有？ 无论如何，我不确定它添加了什么。

但是如果你真的想让它工作，你需要提供第二个重载，它需要两个派生实例。 如：

template <class T>
struct iterator_facade
{
    friend bool operator==(T const& a, T const& b) noexcept {
        return a.equal_to(b);
    }

    template <sentinel_for<T> S>
    bool operator==(S const& other) const noexcept;
};

同质算子将比异质算子更好地匹配，因此比较会编译得很好。