为什么在 Mac OS X 上使用 size_t 时 uint32_t 和 uint64_t 之间存在歧义？

Question

考虑以下示例代码：

#include <iostream>
#include <inttypes.h>

using namespace std;

int f(uint32_t i)
{
  return 1;
}
int f(uint64_t i)
{
  return 2;
}

int main ()
{
  cout << sizeof(long unsigned) << '\n';
  cout << sizeof(size_t) << '\n';
  cout << sizeof(uint32_t) << '\n';
  cout << sizeof(uint64_t) << '\n';
  //long unsigned x = 3;
  size_t x = 3;
  cout << f(x) << '\n';
  return 0;
}

这在 Mac OSX 上失败了：

$ g++ --version
i686-apple-darwin10-g++-4.2.1 (GCC) 4.2.1 (Apple Inc. build 5664)
$ make test
g++     test.cc   -o test
test.cc: In function 'int main()':
test.cc:23: error: call of overloaded 'f(size_t&)' is ambiguous
test.cc:6: note: candidates are: int f(uint32_t)
test.cc:10: note:                 int f(uint64_t)
make: *** [test] Error 1

为什么？ 因为 'size_t' 应该是无符号的并且是 32 位或 64 位宽。 那么歧义在哪里呢？

尝试使用“unsigned long x”而不是“size_t x”进行相同操作会导致出现类似的歧义错误消息。

在 Linux/Solaris 系统上，使用不同的 GCC 版本、不同的体系结构等进行测试。没有歧义报告（并且在每个体系结构上使用了正确的重载）。

这是 Mac OS X 的错误还是功能？

Answer 1

在 Mac OS 下，这些类型定义为：

typedef unsigned int         uint32_t;
typedef unsigned long long   uint64_t;

其中size_t被定义为__SIZE_TYPE__ ：

#if defined(__GNUC__) && defined(__SIZE_TYPE__)
typedef __SIZE_TYPE__       __darwin_size_t;    /* sizeof() */
#else
typedef unsigned long       __darwin_size_t;    /* sizeof() */
#endif

因此，如果您将代码更改为：

#include <iostream>
#include <inttypes.h>

using namespace std;

int f(uint32_t i)
{
  return 1;
}
int f(uint64_t i)
{
  return 2;
}

int f (unsigned long i)
{
  return 3;
}

int main ()
{
  cout << sizeof(unsigned long) << '\n';
  cout << sizeof(size_t) << '\n';
  cout << sizeof(uint32_t) << '\n';
  cout << sizeof(uint64_t) << '\n';
  //long unsigned x = 3;
  size_t x = 3;
  cout << f(x) << '\n';
  return 0;
}

并运行它，你会得到：

$ g++ -o test test.cpp
$ ./test
8
8
4
8
3

Answer 2

如果你真的想要，你可以像这样实现你想要的语义：

#define IS_UINT(bits, t) (sizeof(t)==(bits/8) && \
                          std::is_integral<t>::value && \
                          !std::is_signed<t>::value)

template<class T> auto f(T) -> typename std::enable_if<IS_UINT(32,T), int>::type
{
  return 1;
}

template<class T> auto f(T) -> typename std::enable_if<IS_UINT(64,T), int>::type
{
  return 2;
}

并不是说这是个好主意； 只是说你可以做到。

可能有一个很好的标准 C++ 方法来询问编译器“这两种类型是否相同，你知道我的意思，别跟我装傻”，但如果有，我不知道。

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2020 年更新：如果没有宏，您本可以更习惯地完成它。 C++14 给了我们简写enable_if_t而 C++17 给了我们is_integral_v ：

template<int Bits, class T>
constexpr bool is_uint_v = 
    sizeof(T)==(Bits/8) && std::is_integral_v<T> && !std::is_signed_v<T>;

template<class T> auto f(T) -> std::enable_if_t<is_uint_v<32, T>, int>
    { return 1; }

template<class T> auto f(T) -> std::enable_if_t<is_uint_v<64, T>, int>
    { return 2; }

然后在 C++20 中我们有更短的速记requires ：

template<int Bits, class T>
constexpr bool is_uint_v =
    sizeof(T)==(Bits/8) && std::is_integral_v<T> && !std::is_signed_v<T>;

template<class T> int f(T) requires is_uint_v<32, T> { return 1; }
template<class T> int f(T) requires is_uint_v<64, T> { return 2; }

甚至更短更短的速记“缩写函数模板”（尽管坦率地说这是混淆的，我不会在现实生活中推荐它）：

template<class T, int Bits>
concept uint =
    sizeof(T)==(Bits/8) && std::is_integral_v<T> && !std::is_signed_v<T>;

int f(uint<32> auto) { return 1; }  // still a template
int f(uint<64> auto) { return 2; }  // still a template