为什么这个clang代码不能用-std=c++20用clang 10编译

Question

下面的程序无法用clang10和-std=c++20编译

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

对于-std=c++17，它可以工作。

这是编译尝试输出(请注意，我对C++17中的链接器错误没有意见，因为我没有将所需的-l交给命令行)

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)

备注：

• 给这艘宇宙飞船贴上了标签，因为我不知道与C++20
• 中的更改有关的标签不能减少这个示例，因为DenseMap是类中的怪物，我发现了类似的问题，解决方案是操作符缺少一个const限定符，这在这里似乎不是问题(我可以在源代码中看到const )，当我试图在一个简单的情况下得到类似的错误时，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，而且它是可行的(iterator可以转换为const_iterator，这样就可以工作了)。

在C++20，我们突然有了三个候选人。我将使用非会员语法写出它们，这样参数就更明显了：

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，因为只有主比较运算符(==和<=>)才有反向候选。

现在，过载解析的第一步是执行转换序列。我们有两个类型为iterator的参数:对于#1，这是一个精确的匹配/转换。对于#2，这是转换/完全匹配。对于#3，这是完全匹配/转换的。这里的问题是，#1和#2之间有一个“触发器”：在一个参数/参数对中，每个参数/参数对都更好，而在另一个参数/参数对中则更糟糕。这很模糊。即使从某种意义上说，#3是“更好的候选”，我们也不能得到那个非常模糊的转换序列意味着含糊的过载解析。

现在，gcc无论如何都会编译它(我不完全确定它在这里实现了哪些具体规则)，甚至clang也不认为这是一个错误，只是一个警告(您可以用-Wno-ambiguous-reversed-operator禁用它)。在试图更优雅地解决这些情况方面，有一些正在进行的工作。

为了提供更多帮助，下面是LLVM示例的一个更直接的简化，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算子。

这在C++17中是行不通的，因为希望支持iterator<false>{} == iterator<true>{}的情况:唯一的候选是iterator<false>::operator==(iterator<false>)，您不能将const_iterator转换为iterator。

但是在C++20中，这很好，因为在这个例子中，我们有两种选择：iterator<false>的相等运算符和iterator<true>的反向相等运算符。前者不可行，但后者是可行的，而且工作正常。

我们也只需要operator==。我们得到的operator!=是免费的，因为我们想要的是否定的平等。

或者，您仍然可以在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&);

这将使您获得与C++20相同的行为，方法是让来自两种类型的候选人参与其中(与C++20版本相比，只需编写一个额外的函数，而该函数必须是隐藏的朋友--不能是成员)。