编译时检测缺少用户定义的 to_string()

Question

我想为我创建的每个对象类型提供一个 to_string(obj) 函数。我找到了 , applied the ，并且有效。到目前为止一切顺利。

然后我创建了一个新类型，但忘了为它写一个 to_string()（或者更好：我不小心让它无法被 ADL 访问）。问题是：我的程序仍然 编译得很好 ，并且在运行时我得到一个模糊的堆栈溢出 (TM)。

有没有办法获取合理的错误消息？

这里有一个小程序来演示问题：notstd::to_string()和notstd::adl_helper::as_string()之间的无限递归。

#include <iostream>
#include <string>

namespace notstd {
  namespace adl_helper {
    using std::to_string;

    template<class T>
    std::string as_string( T&& t ) {
      return to_string( std::forward<T>(t) );
    }
  }
  template<class T>
  std::string to_string( T&& t ) {
    std::cout << "called" << std::endl; // <-- this is to show what's going on
    return adl_helper::as_string(std::forward<T>(t));
  }

  class A {
    /* both versions are needed, or the perfect forwarding candidate will
     * always be chosen by the compiler in case of a non-perfect match */
    //friend std::string to_string(A &a) { return std::string("a"); }
    //friend std::string to_string(const A &a) { return std::string("a"); }
  };
}


int main(int argc, char** argv) {

  notstd::A a;

  std::cout << to_string(a) << std::endl;
}

我尝试创建一个包装函数，它接受另一个参数，用于执行反递归检查，如下所示：

#include <iostream>
#include <string>
#include <cassert>

namespace notstd {
  namespace wrap_std {
    std::string to_string(double v, bool) { return std::to_string(v); }
    /* .... etc.....  */
  }

  namespace adl_helper {
    using wrap_std::to_string;

    template<class T>
    std::string as_string( T&& t ) {
      return to_string( std::forward<T>(t), true );
    }
  }
  template<class T>
  std::string to_string( T&& t, bool recurring = false ) {
    std::cout << "called" << std::endl;
    assert(!recurring);
    return adl_helper::as_string(std::forward<T>(t));
  }

  class A {
    /* both versions are needed, or the perfect forwarding candidate will
     * always be chosen by the compiler in case of a non-perfect match */
    //friend std::string to_string(A &a) { return std::string("A"); }
    //friend std::string to_string(const A &a) { return std::string("A"); }
  };
}


int main(int argc, char** argv) {

  notstd::A a;

  std::cout << to_string(a) << std::endl;
}

这里的问题是：

我必须包装所有 std::to_string() 重载
我只会得到一个运行时错误，但我觉得这个问题可以而且应该在编译时检测到
我可能会增加一些开销，因为一些东西只在开发期间有用：也许我可以添加一些宏来在发布模式下停用所有这些，但它会增加更多的工作

也许我可以使用模板来包装 std::to_string() 并为我的类型创建特化...这将是一个完全不同的野兽，但至少它会提供一个编译时错误，如果合适的特化是无法使用。我会再次包装所有 std::to_string() 重载，并且我可能不得不（几乎）忘记 ADL，至少在所有编译器支持 c++20 之前，如果我理解得很好的话。

有没有人有更好的解决方案？

谢谢！

Answer 1

accepted 的想法是不同的：你把 A 放在 notstd 命名空间之外，然后使用合格的 notstd::to_string 而不是不合格的 to_string。即：

namespace notstd {
    // ...
}

class A {
    friend std::string to_string(const A&);
};

A a;
std::cout << notstd::to_string(a);

现在，如果没有 friend 函数，您的代码将无法编译。此外，您只需要一个友元函数（采用 const A&），因为 notstd::to_string(T&&) 不会出现在 adl_helper::as_string(T&&).

内的重载集中

把 A 放在 notstd 里面搞砸了。你有无限递归问题，你需要两个朋友来处理 A 和 const A 情况下 notstd::to_string(T&&) 候选人：如果只定义了一个朋友，那么候选人是更好的匹配其中一种情况是因为 const 限定符应该是 added/dropped 来调用友元函数。

编译时检测缺少用户定义的 to_string()

Compile-time detection of missing user-defined to_string()

c++

tostring

argument-dependent-lookup

c++11

infinite-recursion