Argument-dependent lookup

実引数依存の名前探索 (ADL)、別名 Koenig lookup ^[1] 、は 関数呼び出し式 における非修飾関数名を探索するための規則群であり、 オーバーロードされた演算子 への暗黙的な関数呼び出しも含みます。これらの関数名は、通常の 非修飾名前探索 で考慮されるスコープと名前空間に加えて、実引数の名前空間でも探索されます。

#include <iostream>
int main()
{
    std::cout << "Test\n"; // グローバル名前空間にはoperator<<は存在しないが、ADLにより
                           // 左側の実引数がstd名前空間にあるためstd名前空間を調査し、
                           // std::operator<<(std::ostream&, const char*)を見つける
    operator<<(std::cout, "Test\n"); // 同じ処理を関数呼び出し記法で記述
    // しかしながら、
    std::cout << endl; // エラー: 「endl」はこの名前空間で宣言されていない
                       // これはendl()への関数呼び出しではないため、ADLは適用されない
    endl(std::cout); // OK: これは関数呼び出しであるため、ADLがstd名前空間を調査
                     // endlの実引数がstd名前空間にあるため、std::endlを見つける
    (endl)(std::cout); // エラー: 「endl」はこの名前空間で宣言されていない
                       // 部分式(endl)は非修飾名ではない
}

詳細

まず、通常の 非修飾名探索 によって生成された探索セットが以下のいずれかを含む場合、引数依存探索は考慮されません：

それ以外の場合、関数呼び出し式の各引数について、その型が調べられ、ルックアップに追加される 関連する名前空間とクラスの集合 が決定されます。

関連するクラスと名前空間の集合が決定された後、この集合のクラス内で見つかったすべての宣言は、以下のポイント2で述べられているように、名前空間スコープのフレンド関数と関数テンプレートを除き、それ以降のADL処理の目的では破棄されます。

通常の unqualified lookup によって見つかった宣言の集合と、ADLによって生成された関連集合の全要素で見つかった宣言の集合は、以下の特別な規則に従って統合されます：

注記

実引数依存の名前探索(ADL)により、クラスと同じ名前空間で定義された非メンバ関数および非メンバ演算子は、そのクラスの公開インターフェースの一部と見なされます（ADLを通じて発見された場合） ^[2] 。

ADLは、ジェネリックコードで2つのオブジェクトを交換する確立されたイディオムの背景にある理由です： using std:: swap ; swap ( obj1, obj2 ) ; なぜなら直接 std:: swap ( obj1, obj2 ) を呼び出すと、 obj1 や obj2 の型と同じ名前空間で定義されている可能性のあるユーザー定義の swap() 関数が考慮されず、修飾なしの swap ( obj1, obj2 ) を呼び出すだけでは、ユーザー定義のオーバーロードが提供されていない場合には何も呼び出されないからです。特に、 std::iter_swap および他のすべての標準ライブラリアルゴリズムは、 Swappable な型を扱う際にこのアプローチを使用します。

名前探索の規則により、グローバル名前空間やユーザー定義名前空間で、 std 名前空間の型を操作する演算子（例えば、 operator >> や operator + を std::vector や std::pair に対して宣言すること）は非現実的です（ただし、vector/pairの要素型がユーザー定義型である場合は除きます。その場合、ADLにそれらの名前空間が追加されます）。このような演算子は、標準ライブラリのアルゴリズムなどのテンプレートインスタンス化からは探索されません。詳細は dependent names を参照してください。

ADLは、 friend function （通常はオーバーロードされた演算子）を、名前空間レベルで宣言されていなかった場合でも、クラスまたはクラステンプレート内で完全に定義されているものを見つけることができます。

template<typename T>
struct number
{
    number(int);
    friend number gcd(number x, number y) { return 0; }; // クラステンプレート内での定義
                                                         // 
};
// 一致する宣言が提供されない限り、gcdはこの名前空間の
// （ADLを除いて）不可視のメンバーとなる
void g()
{
    number<double> a(3), b(4);
    a = gcd(a, b); // number<double>が関連クラスであるためgcdを発見し、
                   // その名前空間（グローバルスコープ）で可視となる
//  b = gcd(3, 4); // エラー; gcdは可視ではない
}

namespace N1
{
    struct S {};
    template<int X>
    void f(S);
}
namespace N2
{
    template<class T>
    void f(T t);
}
void g(N1::S s)
{
    f<3>(s);     // Syntax error until C++20 (unqualified lookup finds no f)
    N1::f<3>(s); // OK, qualified lookup finds the template 'f'
    N2::f<3>(s); // Error: N2::f does not take a constant parameter
                 //        N1::f is not looked up because ADL only works
                 //              with unqualified names
    using N2::f;
    f<3>(s); // OK: Unqualified lookup now finds N2::f
             //     then ADL kicks in because this name is unqualified
             //     and finds N1::f
}

以下の状況では、ADLのみのルックアップ（つまり、関連付けられた名前空間内のみでのルックアップ）が行われます：

• 依存名ルックアップ をテンプレートのインスタンス化時点から行う。

例

namespace A
{
    struct X;
    struct Y;
    void f(int);
    void g(X);
}
namespace B
{
    void f(int i)
    {
        f(i); // B::fを呼び出す（無限再帰）
    }
    void g(A::X x)
    {
        g(x); // エラー: B::g（通常の名前探索）とA::g（実引数依存探索）の間で曖昧
    }
    void h(A::Y y)
    {
        h(y); // B::hを呼び出す（無限再帰）: ADLはA名前空間を調査するが
              // A::hが見つからないため、通常の名前探索からのB::hのみが使用される
    }
}

不具合報告

以下の動作変更の欠陥報告書は、以前に公開されたC++規格に対して遡及的に適用されました。

関連項目

• 名前探索
• テンプレート実引数推論
• オーバーロード解決

外部リンク