有限定名称查找

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限定名,是出现在作用域解析操作符 :: 右边的名字(参阅有限定的标识符)。 限定名可能代表的是:

  • 类的成员(包括静态和非静态函数、类型和模板等)
  • 命名空间的成员(包括其它的命名空间)
  • 枚举项

:: 左边为空,则查找过程仅会考虑全局命名空间作用域中(或通过 using 声明引入到全局命名空间中)的声明。这样一来,即使该名字已被局部声明所隐藏,我们也可以对其访问:

#include <iostream>
int main() {
  struct std{};
  std::cout << "fail\n"; // 错误:对 'std' 的无限定查找找到 struct
  ::std::cout << "ok\n"; // 正确: ::std 找到命名空间 std
}

在能对 :: 右边的名字进行名字查找之前,必须完成对其左边的名字的查找(除非左边是 decltype 表达式或左边为空)。对左边的名字所进行的查找,根据这个名字左边是否有另一个 :: 可以有限定或无限定,但其仅考虑命名空间、类类型、枚举和能特化为类型的模板:

struct A {
  static int n;
};
int main() {
  int A;
  A::n = 42;    // 正确:对 :: 左边的 A 的无限定查找忽略变量
  A b;          // 错误: A 的无限定查找找到了变量 A
}

以限定名为声明器时,在成员的所在类或命名空间中,对同一声明器中后随该限定名,而非前趋该限定名字进行无限定查找

class X { };
constexpr int number = 100;
struct C {
  class X { };
  static const int number = 50;
  static X arr[number];
};
X C::arr[number], brr[number];    // 错误:对 X 的查找找到 ::X 而不是 C::X
C::X C::arr[number], brr[number]; // OK : arr 的大小是 50 , brr 的大小是 100

:: 后跟字符 ~ 再跟着一个标识符(也就是说指定了析构函数或伪析构函数),那么该标识符将在 :: 左边的名字相同的作用域中查找。

struct C { typedef int I; };
typedef int I1, I2;
extern int *p, *q;
struct A { ~A(); };
typedef A AB;
int main() {
  p->C::I::~I(); // ~ 之后的名字 I 在 :: 前面的 I 的同一个作用域中查找
                 //(也就是说,在 C 的作用域中查找,因此查找结果是 C::I )
  q->I1::~I2();  // 名字 I2 在 I1 的同一个作用域中查找,
                 // 也就是说从当前的作用域中查找,因此查找结果是 ::I2
  AB x;
  x.AB::~AB(); // ~ 之后的名字 AB 在 :: 前面的 AB 的同一个作用域中查找
               // 也就是说从当前的作用域中查找,因此查找结果是 ::AB
}

目录

枚举项

若对左边的名字的查找结果是枚举(无论是有作用域还是无作用域),右边名称的查找结果必须是属于该枚举的一个枚举项,否则程序为病式。

(C++11 起)

[编辑] 类成员

若对左边的名字的查找结果是某个类、结构或联合的名字,则 :: 右边的名字在该类、结构或联合的作用域中进行查找(因此可能找到该类或其基类的成员的声明),但有以下例外情况:

  • 析构函数按如上所述进行查找(即在 :: 左边的名字的作用域中查找)
  • 用户定义转换函数的名字,首先在该类类型的作用域中查找,若未找到,转而在当前作用域中查找
  • A用户定义转换函数名中的转换类型标识( conversion-type-id ),首先在该类类型的作用域中查找。若未找到,则在当前作用域中查找该名字。转换类型标识必须在两个作用域中指名同一类型。
  • 模板实参中使用的名字,在当前作用域中查找(而非在模板名的作用域中查找)
  • using 声明中的名字,还考虑在当前作用域中声明的变量、数据成员、函数或枚举项所隐藏的类或枚举名

:: 右边所指名的是和其左边相同的类,则右边的名字表示的是该类的构造函数。这种限定名仅能用在构造函数的声明以及引入继承构造函数using 声明中。在所有忽略函数名的查找过程中(即在查找 :: 左边的名字,或查找详细类型指定符基类指定符中的名称时),将同样的语法解释成注入类名( injected-class-name ):

struct A { A(); };
struct B : A { B(); };
A::A() { } // A::A 指定的是构造函数,用于声明
B::B() { } // B::B 指定的是构造函数,用于声明
B::A ba;   // B::A(在 B 的作用域中查找)指定的是类型 A
A::A a;    // 错误:A::A 不是类型
 
struct A::A a2; // 正确:详细类型说明符中的查找是忽略函数的,
                // 因此 A::A 在 A 的作用域中查找,于是指定的是类 A
                // (亦即其注入类名)

限定名称查找可用来访问被嵌套声明或被派生类隐藏了的类成员。对有限定的成员函数的调用将不再是虚调用:

struct B { virtual void foo(); };
struct D : B { void foo() override; };
int main()
{
    D x;
    B& b = x;
    b.foo(); // 调用 D::foo(虚调用)
    b.B::foo(); // 调用 B::foo(静态调用)
}

[编辑] 命名空间的成员

:: 左边的名字代表的是命名空间,或者 :: 左边为空(这种情况其代表全局命名空间),那么 :: 右边的名字就在这个命名空间的作用域中进行查找,但有以下例外:

  • 在模板实参中使用的名字在当前作用域中查找
namespace N {
   template<typename T> struct foo {};
   struct X {};
}
N::foo<X> x; // 错误:X 查找结果为 ::X 而不是 N::X

命名空间 N 中进行有限定查找时,首先要考虑处于 N 之中的所有声明,以及处于 N内联命名空间成员(并且传递性地包括它们的内联命名空间成员)之中的所有声明。如果这个集合中没有找到声明,则再考虑在 NN 的所有传递性的内联命名空间中发现的所有using 指令所指名的命名空间之中的声明。这条规则是递归实施的:

int x;
namespace Y {
  void f(float);
  void h(int);
}
namespace Z {
  void h(double);
}
namespace A {
  using namespace Y;
  void f(int);
  void g(int);
  int i;
}
namespace B {
  using namespace Z;
  void f(char);
  int i;
}
namespace AB {
  using namespace A;
  using namespace B;
  void g();
}
void h()
{
  AB::g();  // 在 AB 中查找,找到了 AB::g 并且选择了 AB::g(void)
            // (并未在 A 和 B 中查找)
  AB::f(1); // 首先在 AB 中查找,未能找到 f
            // 然后再在 A 和 B 中查找
            // 找到了 A::f 和 B::f(但并未在 Y 中查找,因而不考虑 Y::f)
            // 重载解析选中 A::f(int)
  AB::x++;    // 首先在 AB 中查找,未能找到 x
              // 然后再在 A 和 B 中查找。未能找到 x
              // 然后再在 X 和 Y 中查找。还是没有 x:这是一个错误
  AB::i++;  // 在 AB 中查找,未能找到 i
            // 然后再在 A 和 B 中查找。找到了 A::i 和 B::i:这是一个错误
  AB::h(16.8);  // 首先在 AB 中查找:未能找到 h
                // 然后再在 A 和 B 中查找。未能找到 h
                // 然后再在 X 和 Y 中查找。
                // 找到了 Y::h 和 Z::h。重载解析选中 Z::h(double)
}

同一个声明允许被多次找到:

namespace A { int a; }
namespace B { using namespace A; }
namespace D { using A::a; }
namespace BD {
  using namespace B;
  using namespace D;
}
void g()
{
  BD::a++; // OK : 通过 B 和 D 找到同一个 A::a
}

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