为什么“transform(s.begin(),s.end(),s.begin(),tolower)”编译不成功？

Question

给定代码：

#include <iostream>
#include <cctype>
#include <string>
#include <algorithm>
using namespace std;

int main()
{
     string s("ABCDEFGHIJKL");
     transform(s.begin(),s.end(),s.begin(),tolower);
     cout<<s<<endl;
}

我得到错误：

没有匹配函数调用transform(__gnu_cxx::__normal_iterator<char*, std::basic_string<char, std::char_traits<char>, std::allocator<char> > >, __gnu_cxx::__normal_iterator<char*, std::basic_string<char, std::char_traits<char>, std::allocator<char> > >, __gnu_cxx::__normal_iterator<char*, std::basic_string<char, std::char_traits<char>, std::allocator<char> > >, <unresolved overloaded function type>)

“未解析的重载函数类型”是什么意思？

如果我用我写的函数替换tolower，它就不再出错了。

Answer 1

尝试使用::tolower。这解决了我的问题。

Answer 2

让我们看一个选项列表，从最差的开始到最好的。我们将在此处列出它们并在下面讨论它们：

1. transform(cbegin(s), cend(s), begin(s), ::tolower)
2. transform(cbegin(s), cend(s), begin(s), static_cast<int(*)(int)>(tolower))
3. transform(cbegin(s), cend(s), begin(s), [](const unsigned char i){ return tolower(i); })

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您问题中的代码transform(s.begin(), s.end(), s.begin(), tolower) 将产生如下错误：

没有匹配函数调用transform(std::basic_string<char>::iterator, std::basic_string<char>::iterator, std::basic_string<char>::iterator, <unresolved overloaded function type>)

您得到“未解析的重载函数类型”的原因是 std 命名空间中有 2 个 tolowers：

1. locale 库定义了template <typename T> T tolower(T, const locale&)
2. cctype 库定义了int tolower(int)

1 是solution offered by davka。它利用locale 的tolower 未在全局命名空间中定义这一事实来解决您的错误。

根据您的情况locale 的tolower 可能值得考虑。你可以在这里找到tolowers 的比较：Which tolower in C++?

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不幸的是，1 依赖于在全局命名空间中定义的cctype 的tolower。让我们看看为什么不是这样：

你使用#include <cctype> 是正确的，因为#include <ctype.h> 在C++ 中已被弃用：http://en.cppreference.com/w/cpp/header

但 C++ 标准在 D.3[depr.c.headers]2 中声明了标头中的声明：

未指定这些名称是否首先在命名空间std 的命名空间范围 (3.3.6) 内声明或定义，然后通过显式使用声明 (7.3.3) 注入全局命名空间范围

因此，我们可以保证我们的代码独立于实现的唯一方法是使用来自namespace std 的tolower。 2 是solution offered by David Rodríguez - dribeas。它利用了static_cast 可以：

用于通过将函数到指针转换为特定类型来消除函数重载的歧义

在我们继续之前，让我评论一下，如果您发现 int (*)(int) 有点令人困惑，您可以阅读更多关于函数指针语法 here 的内容。

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遗憾的是，one other issue 带有 tolower 的输入参数，如果是：

不能表示为 unsigned char 且不等于 EOF，行为未定义

您正在使用string，它使用以下类型的元素：char。 char 的标准状态具体为 7.1.6.2[dcl.type.simple]3：

char 类型的对象是否表示为有符号或无符号数量是实现定义的。 signed 说明符强制对 char 对象进行签名

因此，如果实现将char 定义为signed char，则1 和2 都会导致所有与负数对应的字符出现未定义行为。 （如果使用 ASCII 字符编码，则负数对应的字符为Extended ASCII。）

在将输入传递给tolower 之前，可以通过将输入转换为unsigned char 来避免未定义行为。 3 使用通过值接受 unsigned char 的 lambda 实现这一点，然后将其传递给 tolower 隐式转换为 int。

为了保证所有兼容实现的定义行为，独立于字符编码，您需要使用transform(cbegin(s), cend(s), begin(s), [](const unsigned char i){ return tolower(i); }) 或类似的东西。

Answer 3

问题很可能与tolower 的多个重载有关，编译器无法为您选择一个。您可以尝试对其进行限定以选择它的特定版本，或者您可能需要提供一个函数指针强制转换来消除歧义。 tolower 函数可以出现在<locale> 标头以及<cctype> 中（多个不同的重载）。

试试：

int (*tl)(int) = tolower; // Select that particular overload
transform(s.begin(),s.end(),s.begin(),tl );

这可以通过强制转换在一行中完成，但可能更难阅读：

transform(s.begin(),s.end(),s.begin(),(int (*)(int))tolower );

Answer 4

David 已经确定了问题，即：

• <cctype>'s int tolower(int c)
• <locale>'s template <typename charT> charT tolower(charT c, locale const& loc)

使用第一个要容易得多，但是当您处理带符号字符中的低 ascii (0-127) 以外的任何其他内容时，就会出现未定义的行为（不幸的是）。 顺便说一句，我建议将char 定义为无符号。

模板版本会很好，但是你必须使用bind来提供第二个参数，而且它一定很丑......

那么，我可以介绍一下Boost String Algorithm 库吗？

更重要的是：boost::to_lower :)

boost::to_lower(s);

表现力是可取的。

Answer 5

从 gcc 4.2.1 浏览我的 <ctype> 标头，我看到了：

// -*- C++ -*- forwarding header.

// Copyright (C) 1997, 1998, 1999, 2000, 2001, 2002, 2003, 2004, 2005
// Free Software Foundation, Inc.

...

#ifndef _GLIBCXX_CCTYPE
#define _GLIBCXX_CCTYPE 1

#pragma GCC system_header

#include <bits/c++config.h>
#include <ctype.h>

// Get rid of those macros defined in <ctype.h> in lieu of real functions.
#undef isalnum
#undef isalpha

...

#undef tolower
#undef toupper

_GLIBCXX_BEGIN_NAMESPACE(std)

  using ::isalnum;
  using ::isalpha;

...

  using ::tolower;
  using ::toupper;

_GLIBCXX_END_NAMESPACE

#endif

所以看起来tolower 存在于std（来自<cctype>）和根（来自<ctype.h>）命名空间中。我不确定#pragma 的作用。