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

Question

以下程序使用 clang10 和 -std=c++20 编译失败

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

使用 -std=c++17 即可。

这是编译尝试的输出（请注意，我对 C++17 中的链接器错误很好，因为我没有将所需的 -l 提供给命令行）

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)

注意事项：

• 标记了这艘宇宙飞船，因为我不知道与 != == C++20 中的变化

• 不能减少这个例子，因为 DenseMap 是一个类的怪物， 我发现了类似的问题，解决方案是运营商是 缺少一个 const 限定符，这似乎不是问题（我 可以在源代码中看到 const ），当我试图获得类似的 一个简单案例的错误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 可以转换为 const_iterator，所以一个可以工作）。

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。 #3 没有反向候选，因为只有主要比较运算符（== 和 <=>）得到反向候选。

现在，重载解析的第一步是执行转换序列。我们有两个iterator 类型的参数：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 之间存在这种“触发器”：在一个参数/参数对中每个都更好，而在另一个参数/参数对中则更差。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 编译这个 反正（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（你可以禁用它与-Wno-ambiguous-reversed-operator）。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，因为要支持 iterator<false>{} == iterator<true>{} 案例：唯一的候选者是 iterator<false>::operator==(iterator<false>)，您不能将 const_iterator 转换为 iterator。

但在 C++20 中没问题，因为在这种情况下，现在我们有 两个 候选：iterator<false> 的相等运算符 和 iterator<true> 的反转相等运算符。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!= 我们只是免费获得的，因为我们想要的只是否定的平等。

或者，您可以在 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函数，并且该函数必须是隐藏的朋友 - 它不能成为会员）。