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

在下面的代码中 sn -p clang 11.0.1 会产生一个警告

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
             ^

上面的代码可以使用 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 sn-p 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)'

似乎没有合规的方式为派生类 iterator 和 CRTP 类 iterator_facade 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iterators 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

问题在于，候选成员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......而反转的候选者是在第一个参数中完全匹配，但派生 -在第二个中进行到基础转换。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？我不确定它到底添加了什么。

但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;
};

同构运算符将比异种运算符更好地匹配，因此比较可以正常编译。