clang 拒绝模板 `/` 运算符，但 gnu c++ 接受它

Question

在科学编程的单元管理上下文中，我正在管理以下内容class：

template <class UnitName>
class Quantity 
{
  double value;

public:

  Quantity(double val = 0) : value(val) {}

  Quantity(const Quantity &) {}

  Quantity & operator = (const Quantity &) { return *this; }

  double get_value() const noexcept { return value; }

  operator double() const noexcept { return value; }

  template <class SrcUnit>
  Quantity(const Quantity<SrcUnit> &)
  {
    // here the conversion is done
  }

  template <class SrcUnit>
  Quantity & operator = (const Quantity<SrcUnit> &)
  {
    // here the conversion is done
    return *this;
  }

  template <class TgtUnit> operator TgtUnit() const
  {
    TgtUnit ret;
    // here the conversion is done
    return ret;
  }

  template <class U, class Ur>
  Quantity<Ur> operator / (const Quantity<U> & rhs) const
  {
    return Quantity<Ur>(value / rhs.value);
  }
};

虽然 class 复杂得多，但我想我提供了足够的信息来描述我的问题：

现在考虑以下代码片段：

struct km_h {};
struct Km {};
struct Hour {};

Quantity<km_h> compute_speed(const Quantity<Km> & dist,
                             const Quantity<Hour> & time)
{
  Quantity<km_h> v = dist/time;
  return v;
}

此代码被gnu c++ 编译器接受并且运行良好。最后一个模板运算符 / 被调用。

但它被 clang++ 编译器 (v 3.8.1) 拒绝并显示以下消息：

test-simple.cc:53:26: error: use of overloaded operator '/' is ambiguous (with operand
      types 'const Quantity<Km>' and 'const Quantity<Hour>')
  Quantity<km_h> v = dist/time;
                     ~~~~^~~~~
test-simple.cc:53:26: note: built-in candidate operator/(__int128, unsigned long long)
test-simple.cc:53:26: note: built-in candidate operator/(unsigned long, long double)

所以我的问题是：为什么 clang++ 拒绝它？是一个有效的代码？还是 gnu c++ 应该拒绝？

在代码有效的情况下，如何修改它才能clang++接受它？

Answer 1

我相信 clang 拒绝您的代码是正确的^†，但 gcc 实际上并没有按照您的意愿进行（dist 和 time可以隐式转换为 double^‡ 并且 gcc 认为内置 operator/(double, double) 是最可行的候选者）。问题是，你写道：

template <class U, class Ur>
Quantity<Ur> operator / (const Quantity<U> & rhs) const

什么是Ur？这是一个非推导的上下文 - 因此尝试调用此运算符只是 dist / time 是推导失败。您的候选人从未被考虑过。为了实际使用它，您必须像这样明确提供 Ur：

dist.operator/<Hour, km_h>(time); // explicitly providing Ur == km_h

因为那太糟糕了，你不能将 Ur 推导为模板参数 - 你必须自己提供它作为两个单元的一些元函数：

template <class U>
Quantity<some_mf_t<UnitName, U>> operator/(Quantity<U> const& ) const;

和some_mf_t是要定义的。

^†你同时拥有 operator double() 和 template <class T> operator T()，这意味着所有内置 operator/ 都是同样可行的候选者（它们' re all non-template, exact matches）。

^‡ operator double() 有点违背了编写类型安全单元的目的，不是吗？

clang 拒绝模板 `/` 运算符，但 gnu c++ 接受它

clang rejects a template `/` operator but gnu c++ accepts it

c++

gcc

clang++