带有和不带有 std:: 前缀的数学函数之间的另一个冲突

Question

我知道这是一个非常古老的话题，但我不明白为什么它在这里表现得如此。

该程序：

#include <vector>
#include <algorithm>
#include <cmath>

int main()
{
    std::vector<double> a = {1,4,9,16};
    std::transform(a.begin(), a.end(), a.begin(), sqrt); // WORKS
    std::transform(a.begin(), a.end(), a.begin(), std::sqrt); // compilation error
}

编译错误是

g++ -std=c++17 -O3 main.cpp -Wall -Wextra -pedantic
main.cpp: In function ‘int main()’:
main.cpp:10:57: error: no matching function for call to ‘transform(std::vector<double>::iterator, std::vector<double>::iterator, std::vector<double>::iterator, <unresolved overloaded function type>)’
  std::transform(a.begin(), a.end(), a.begin(), std::sqrt); // compilation error
                                                         ^
........

所以，万一

1. sqrt 编译器可以推导出参数/返回类型并使用此函数。
2. std::sqrt编译器无法在std::sqrt?.. 的不同重载之间进行选择。

为什么会这样？编译时所有类型都是已知的，它到底不能推断出什么？为什么只是简单的sqrt作品（我找不到定义）？

---

以下可能表明正在发生某些事情：

g++ -std=c++17 -O3 main.cpp -Wall -Wextra -pedantic
main.cpp: In function ‘int main()’:
main.cpp:10:57: error: no matching function for call to ‘transform(std::vector<double>::iterator, std::vector<double>::iterator, std::vector<double>::iterator, <unresolved overloaded function type>)’
  std::transform(a.begin(), a.end(), a.begin(), std::sqrt); // compilation error
                                                         ^
........

当它说它不能理解std::sqrt没有上下文的类型时，这是有道理的。

所以，从这个剪断它可能遵循sqrt声明 smth 像

#include <cmath>

int main()
{
    typeid(sqrt); // compiles
    typeid(std::sqrt); // compilation error
}

whilestd::sqrt有许多重载，如https://en.cppreference.com/w/cpp/numeric/math/sqrt所示。

所以，我的问题是三重的：

1. 是否在某处声明了全局数学函数？我想当你在没有它的情况下使用它std::时只是使用 ADL 或 smth 来找到它。另外，我不包括<math.h>.
2. 如果sqrt在某些库中定义了这种情况，但我想要标准版本，如何处理？
3. std::sqrt如果已知，为什么不能推导出参数/返回类型？

Answer 1

错误消息的关键部分是“<未解析的重载函数类型>”。有多个版本std::sqrt采用不同的参数类型，编译器无法知道在该上下文中您需要哪一个。

显然，在全局命名空间中，您的编译器提供了 C 名称：

float sqrtf(float);
double sqrt(double);
long double sqrtl(long double);

只有一个名为 的函数sqrt，因此编译器知道要使用哪一个。

在std命名空间中还有更多：

float sqrt(float);             // 1
float sqrtf(float);
double sqrt(double);           // 2
long double sqrt(long double); // 3
long double sqrtl(long double);
double sqrt(Integral type);    // 4

所以有四个名为 的函数std::sqrt，编译器没有任何规则可以选择一个。

要选择重载，您可以使用演员表（是的，这很不直观，而且坦率地说，很奇怪）：

std::transform(a.begin(), a.end(), a.begin(), (double (*)(double))std::sqrt)

请注意，标记为“WORKS”的版本只能偶然使用。C++ 中不要求全局命名空间只有C 名称。

Answer 2

全局数学函数是否在某处声明？我想当你在没有它的情况下使用它时，std::只需使用 ADL 或 smth 来找到它。另外，我不包括<math.h>.

<cmath>因此，可能会或可能不会包含<math.h>和公开 C函数。sqrt这就是您的实施正在做的事情。

sqrt如果在某个库中定义了，但我想要标准版本，该如何处理？

如果你愿意std::sqrt，那就用吧std::sqrt。如果这样做，将不会使用其他功能。

std::sqrt如果已知，为什么它不能推断出 的参数/返回类型？

与 C 版本不同sqrt，std::sqrt重载了

float       sqrt ( float arg );
double      sqrt ( double arg );
long double sqrt ( long double arg );
double      sqrt ( IntegralType arg );

并且编译器没有规则规定当您传递std::sqrt给std::transform. 为了解决这个问题，我们可以使用 lambda 将调用移动到sqrt编译器可以执行重载解析的上下文中。那看起来像

std::transform(a.begin(), 
               a.end(), 
               a.begin(), 
               [](auto val){ return std::sqrt(val); });

std::sqrt现在需要您使用正确的版本。