"什么是“依賴於參數的查找”（又名 ADL，或“Koenig 查找”）？"

Question

關於什么是參數依賴查找有什么好的解釋？ 許多人也將其稱為 Koenig Lookup。

最好我想知道：

• 為什么這是一件好事？<\/li>
• 為什么這是一件壞事？<\/li>
• 它是如何工作的？<\/li><\/ul>"

Answer 1

Koenig Lookup<\/strong>或Argument Dependent Lookup<\/a><\/strong>描述了 C++ 中的編譯器如何查找非限定名稱。

C++11 標准§ 3.4.2\/1 規定：

當函數調用 (5.2.2) 中的后綴表達式是非限定 ID 時，可能會搜索在通常的非限定查找 (3.4.1) 期間未考慮的其他命名空間，並且在這些命名空間中，命名空間范圍的友元函數聲明 ( 11.3) 可能會發現其他不可見的。 這些對搜索的修改取決於參數的類型（對於模板模板參數，模板參數的命名空間）。

用更簡單的術語 Nicolai Josuttis 說^{1<\/sup> ：}

如果在函數的命名空間中定義了一個或多個參數類型，則不必限定函數的命名空間。

一個簡單的代碼示例：

在上面的示例中，既沒有using<\/code> -declaration 也沒有using<\/code> -directive，但編譯器仍然通過應用Koenig lookup<\/em>將非限定名稱doSomething()<\/code>正確識別為命名空間MyNamespace<\/code>中聲明的函數。
它是如何工作的？<\/h3>
 該算法告訴編譯器不僅要查看本地范圍，還要查看包含參數類型的命名空間。 因此，在上面的代碼中，編譯器發現作為函數doSomething()<\/code>的參數的對象obj<\/code>屬於命名空間MyNamespace<\/code> 。 因此，它會查看該命名空間來定位doSomething()<\/code>的聲明。
 Koenig 查找的優勢是什么？<\/h3>
 正如上面的簡單代碼示例所示，Koenig 查找為程序員提供了便利和易用性。 如果沒有 Koenig 查找，程序員會產生開銷，重復指定完全限定的名稱，或者改為使用大量using<\/code> -declarations。
為什么要批評 Koenig 查找？<\/h3>
 過度依賴 Koenig 查找會導致語義問題，有時會讓程序員措手不及。
考慮std::swap<\/code><\/a><\/strong>的示例，它是交換兩個值的標准庫算法。 對於 Koenig 查找，在使用此算法時必須謹慎，因為：
可能不會顯示與以下相同的行為：
使用 ADL，調用哪個版本的swap<\/code>函數將取決於傳遞給它的參數的名稱空間。
如果存在命名空間A<\/code> ，並且存在A::obj1<\/code> 、 A::obj2<\/code>和A::swap()<\/code> ，則第二個示例將導致調用A::swap()<\/code> ，這可能不是用戶想要的。
此外，如果由於某種原因同時定義了A::swap(A::MyClass&, A::MyClass&)<\/code>和std::swap(A::MyClass&, A::MyClass&)<\/code> ，那么第一個示例將調用std::swap(A::MyClass&, A::MyClass&)<\/code>但第二個不會編譯，因為swap(obj1, obj2)<\/code>會模棱兩可。
瑣事：<\/h2>
為什么稱為“Koenig 查找”？<\/h3>
 因為它是由前 AT&T 和貝爾實驗室研究員兼程序員Andrew Koenig<\/a><\/strong>設計的。
進一步閱讀：<\/h3> 
                                     
 
                                      
 
 
                                     在 GotW 上查找 Herb Sutter 的姓名<\/a>
<\/li>
標准 C++03\/11 [basic.lookup.argdep]：3.4.2 依賴於參數的名稱查找。
<\/li><\/ul>
 
                                    
 ** 1<\/sup> ** Koenig 查找的定義在 Josuttis 的書中定義，*C++ 標准庫：教程和參考*。<\/sub>"

Answer 2

在 Koenig Lookup 中，如果調用函數時未指定其命名空間，則函數名稱也會<\/em>在定義參數類型的命名空間中搜索。 這就是為什么它也被稱為Argument-Dependent name Lookup<\/a> ，簡稱ADL<\/a> 。

這是因為 Koenig Lookup，我們可以這樣寫：

std::cout << "Hello World!" << "\n";

Answer 3

也許最好從為什么開始，然后才去如何。

引入命名空間時，想法是在命名空間中定義所有內容，以便單獨的庫不會相互干擾。 然而，這給運營商帶來了問題。 例如看下面的代碼：

namespace N
{
  class X {};
  void f(X);
  X& operator++(X&);
}

int main()
{
  // define an object of type X
  N::X x;

  // apply f to it
  N::f(x);

  // apply operator++ to it
  ???
}

當然，您可以編寫N::operator++(x) ，但這會破壞運算符重載的全部意義。 因此，必須找到一個解決方案，它允許編譯器找到operator++(X&) ，盡管它不在范圍內。 另一方面，它仍然不應該找到在另一個不相關的命名空間中定義的另一個operator++ ，這可能會使調用模棱兩可（在這個簡單的示例中，您不會模棱兩可，但在更復雜的示例中，您可能會感到模棱兩可）。 解決方案是 Argument Dependent Lookup (ADL)，因為查找取決於參數（更准確地說，取決於參數的類型），所以這樣調用。 由於該方案是由 Andrew R. Koenig 發明的，因此通常也稱為 Koenig 查找。

訣竅在於，對於函數調用，除了正常的名稱查找（在使用點查找范圍內的名稱）外，還會在給函數的任何參數的類型的范圍內進行第二次查找。 所以在上面的例子中，如果你在 main 中編寫x++ ，它不僅在全局范圍內查找operator++ ，而且還在定義x類型N::X的范圍內，即在namespace N中查找。 在那里它找到了一個匹配的operator++ ，因此x++就可以工作了。 但是，將找不到在另一個命名空間中定義的另一個operator++ ，比如N2 。 由於 ADL 不限於命名空間，因此您還可以在main()中使用f(x)而不是N::f(x) )。

Answer 4

在我看來，並非一切都很好。 人們，包括編譯器供應商，一直在侮辱它，因為它有時是不幸的行為。

ADL 負責對 C++11 中的 for-range 循環進行大修。 要理解為什么 ADL 有時會產生意想不到的效果，請考慮不僅要考慮定義參數的命名空間，還要考慮參數的模板參數、函數類型的參數類型\/這些參數的指針類型的指針類型的參數，依此類推。

一個使用 boost 的例子

std::vector<boost::shared_ptr<int>> v;
auto x = begin(v);