通过 using-directive 在 using-declaration 中查找名称

Question

根据 c++ 标准，以下程序是良构的还是良构的？

namespace N { int i; }
using namespace N;
using ::i;
int main() {}

我使用不同的编译器得到不同的结果：

• Clang (http://melpon.org/wandbox/permlink/c8vl7XbumyyS6vsw)：没有错误。
• GCC (http://melpon.org/wandbox/permlink/immhNeWFCMcCA800)：错误：“我”未声明。

根据 c++ 标准，这个程序是良构的还是良构的？需要对 c++ 标准的引用。

我正在尝试找出应该为哪个编译器提交错误。

Answer 1

格式正确。

using-directive 不会在全局命名空间中引入名称 i，但它会在查找期间使用。 using-declaration 使用限定查找来查找i；在 [3.4.3.2 p1, p2] 中指定了存在 using-directives 的合格查找（引自 N4527，当前工作草案）：

如果 qualified-id 的 nested-name-specifier 指定了一个命名空间 （包括 nested-name-specifier 为 :: 的情况，即 命名全局命名空间），在之后指定的名称 nested-name-specifier 在命名空间范围内查找。 [...]

对于命名空间 X 和名称 m，命名空间限定的查找集 S(X,m)定义如下：令S'(X,m)为所有的集合 X 中的 m 声明和 X (7.3.1) 的内联命名空间集。如果 S'(X,m)不为空，S(X,m)为S'(X,m)；否则，S(X,m) 是 S(N_i,m) 的联合，用于所有命名空间 N_i 提名 通过X 中的using-directives 及其内联命名空间集。

因此，对于合格的查找，第一步是查找直接在 nested-name-specifier 指示的命名空间中创建的 i 声明（在本例中为 ::）。没有这样的声明，所以查找然后进行第二步，即形成在全局中由 using-directives 指定的所有命名空间中通过合格查找找到的所有i 声明的集合命名空间。该集合由 N::i 组成，它是名称查找的结果，并通过 using 声明作为名称引入全局命名空间。

我发现值得注意（虽然很明显）这个限定查找的定义是递归的：使用引号中的符号，在每个命名空间中限定查找 N_i将首先查找直接在 N_i 中进行的声明，然后，如果没有找到，将依次继续查找由 using-directives 在 N_i 中，以此类推。

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不管怎样，MSVC 也接受代码。

Answer 2

GCC 是错误的。合格名称查找确实考虑N::i； §3.4.3.2/2 & /3：

对于命名空间 X 和名称 m，命名空间限定的查找集 S(X, m) 定义如下：设S'(X, m) 是所有的集合 X 中的 m 声明和 X 的内联命名空间集 (7.3.1)。如果S'(X, m) 不为空，则S(X, m) 为S'(X, m)； 否则，S(X, m) 是 S(N_i, m) 的联合，用于所有命名空间 N_i 由 X 中的 using-directives 指定 及其内联命名空间集。

给定X::m（其中X 是用户声明的命名空间），或给定::m（其中 X 是全局命名空间），[…] 如果 S(X, m) 恰好有一个成员，或者如果 引用的上下文是使用声明 (7.3.3)，S(X, m) 是 m 所需的一组声明。

您的程序中只有一个使用指令指定的命名空间：N。因此它包含在联合中，::i 被解析为 N::i。

请注意，GCC 与其查找不一致：在另一个上下文中使用 ::i 很好。

namespace N { int i; }
using namespace N;

int main() {
    ::i = 5;
}

这个compiles。使用声明作为上下文的唯一区别显示在上面的引用中，并且不影响既定结论。