为什么编译器错误地检测不到正确的函数签名？

Question

这个问题是针对 this 的，该问题是不久前发布的。
虽然 OP 很高兴接受解决了他的问题的答案，但我对编译器为何给出看似错误的错误的细节有点感兴趣。

下面是我创建的一个小代码示例来演示相同的内容：

    class YourClass
    {
    };

    class YourClass2
    {
    };
    class MyClass
    {
        public:
            void doSomething(YourClass2 obj)
            {
                //Nothing more Interesting to do
            }

    };

    int main()
    {
        YourClass *ptr = new YourClass();
        MyClass obj;
        obj.doSomething(ptr);

        return 0;
    }

用 GCC(4.3.4) 编译 this 会得到一个看似奇怪的错误结果：

prog.cpp: In function ‘int main()’:
prog.cpp:23: error: no matching function for call to ‘MyClass::doSomething(YourClass*&)’
prog.cpp:13: note: candidates are: void MyClass::doSomething(YourClass2)

---

所以问题是：
为什么编译器会处理调用，

obj.doSomething(ptr);

作为对带有原型的函数的调用，

MyClass::doSomething(YourClass*&)

而不是

MyClass::doSomething(YourClass*)

这似乎是显而易见的情况。

Answer 1

首先，请注意表达式 ptr（不是变量 ptr）的类型为YourClass *&。这个很重要;这是引用类型起作用的唯一方式（否则当您执行YourClass *&x = ptr 时，您将引用copy，这也是YourClass *&x = (ptr + 1) 失败的原因）。因此，编译器开始搜索带有MyClass::doSomething(YourClass *&) 的函数。

当然，这个调用可以匹配原型MyClass::doSomething(YourClass *)。它还可以匹配MyClass::doSomething(const YourClass *) 或许多其他人。可能有几十个（或者，有多个参数，很容易成百上千个）原型可以匹配这个调用；但是，一个都找不到。

所以编译器放弃了，并给出了一个错误。在错误中，它列出了每一个理论上可能的匹配，而是引用了一个最接近它最初寻找的原型；即MyClass::doSomething(YourClass *&)。

Answer 2

正如其他人所说，编译器试图提供帮助，但可能会让您感到困惑。让我们从最简单的错误开始：

错误：没有匹配函数调用obj.doSomething(ptr)

虽然错误消息是正确的，但它提供的信息非常有限。在这个例子中，代码很容易理解，但考虑一段更复杂的代码。您阅读了错误消息，您可能会想... 什么是 obj？，什么是 ptr？ 所以它会尽力帮助您并告诉您 obj 是什么：

错误：没有匹配的函数调用'MyClass::doSomething(ptr)'

好吧，那更好，它至少告诉您需要在哪个类中查找重载，但考虑到该类是 std::ostream 和函数 operator<<... 重载太多了，还有，ptr 的类型是什么？所以它继续前进并尝试描述参数：参数是YourClass*...类型的lvalue，我已经看到过去产生的那种类型的错误消息：

错误：对于以 YourClass* 左值作为参数的“MyClass::doSomething”的调用没有匹配的函数。

好的，错误报告就完成了。现在认为该函数可能有更多参数，错误消息可能会变成一个复杂的野兽（想象一个包含 5 个“XXX 类型的右值和 YYY 类型的左值和...”的列表）。接下来是使错误消息的语法同样精确（参数的 lvalue-ness 很重要，或者 rvalue-ness 很重要，因此一条信息必须存在）。所以它再次重写了错误信息：

错误：没有匹配的函数调用“MyClass::doSomething(YourClass*&)”

问题在于您试图将其解释为函数签名，但它是函数调用的描述。

错误消息在标准中没有定义，它们在不同的编译器之间存在差异，甚至在同一编译器中从一个版本到另一个版本也是如此。归根结底，您需要学习阅读错误消息及其含义。

Answer 3

编译器试图提供帮助。

MyClass::doSomething(YourClass*&)

这没有命名任何函数：您的代码中没有与此匹配的函数。

YourClass*& 是您尝试传递给名为 MyClass::doSomething 的函数的参数类型：参数 (ptr) 是一个左值，在错误中由 & 表示。

编译器需要一些方法来区分左值参数和右值参数，以便为您提供尽可能多的有用诊断信息；这是一种简洁的方法。

Answer 4

编译器不需要生成对您来说应该有意义的消息。它需要告诉您代码中存在错误的所有内容。现在它打印什么消息取决于编译器。该标准没有说明它应该打印什么信息，以及不应该打印什么信息。在我看来，当编译器打印错误消息时，该错误消息可能是好的/有帮助的，也可能是坏的/无用的，但不是“错误”。