c++ - 不能在 Catch 测试中使用重载的比较运算符

我有一个使用 Catch 2.11.1 的简单单元测试:

#define CATCH_CONFIG_MAIN
#include "catch.hpp"
#include <utility>
#include <any>

namespace A::B
{
    namespace C
    {
        struct S
        {
        };
    }

    using type = std::pair<C::S, std::any>;
}

inline bool operator==(A::B::type const&, A::B::type const&)
{
    return true;
}

TEST_CASE("test", "[test]")
{
    auto t1 = std::make_pair(A::B::C::S(), std::any());
    auto t2 = std::make_pair(A::B::C::S(), std::any());

    REQUIRE(t1 == t2);
}

上面的简单程序会产生以下错误:

$ g++ -Wall -Wextra -Wpedantic test-single.cpp -std=c++17
In file included from /usr/include/c++/9/bits/stl_algobase.h:64,
                 from /usr/include/c++/9/bits/char_traits.h:39,
                 from /usr/include/c++/9/string:40,
                 from catch.hpp:457,
                 from test-single.cpp:2:
/usr/include/c++/9/bits/stl_pair.h: In instantiation of ‘constexpr bool std::operator==(const std::pair<_T1, _T2>&, const std::pair<_T1, _T2>&) [with _T1 = A::B::C::S; _T2 = std::any]’:
catch.hpp:2289:98:   required from ‘bool Catch::compareEqual(const LhsT&, const RhsT&) [with LhsT = std::pair<A::B::C::S, std::any>; RhsT = std::pair<A::B::C::S, std::any>]’
catch.hpp:2318:34:   required from ‘const Catch::BinaryExpr<LhsT, const RhsT&> Catch::ExprLhs<LhsT>::operator==(const RhsT&) [with RhsT = std::pair<A::B::C::S, std::any>; LhsT = const std::pair<A::B::C::S, std::any>&]’
test-single.cpp:28:5:   required from here
/usr/include/c++/9/bits/stl_pair.h:449:24: error: no match for ‘operator==’ (operand types are ‘const A::B::C::S’ and ‘const A::B::C::S’)
  449 |     { return __x.first == __y.first && __x.second == __y.second; }
      |              ~~~~~~~~~~^~~~~~~~~~~~

[在此之后还有更多的消息......]

错误消息的关键部分是这一行:

/usr/include/c++/9/bits/stl_pair.h: In instantiation of ‘constexpr bool std::operator==(const std::pair<_T1, _T2>&, const std::pair<_T1, _T2>&) [with _T1 = A::B::C::S; _T2 = std::any]’:

从错误消息中可以清楚地看出，正在调用的是 std::operator== 的标准 std::pair 函数，而不是我重载的 operator== 函数。

如果我不在 Catch REQUIRE 宏中进行比较，那么它会起作用:

auto result = t1 == t2;  // Invokes my overloaded comparison operator
REQUIRE(result);

现在这是 Catch 的问题，还是我的操作符函数的问题？

注意:我正在使用最新版本的 GCC 9.2 在 Debian SID 上构建

$ g++ --version
g++ (Debian 9.2.1-23) 9.2.1 20200110
Copyright (C) 2019 Free Software Foundation, Inc.
This is free software; see the source for copying conditions.  There is NO
warranty; not even for MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.

最佳答案

请注意，即使使用 Lightness 建议的括号，您显示的代码也异常脆弱。

由于宏内部的依赖名称查找，我猜您最初处于仅 ADL 领域(请参阅 https://en.cppreference.com/w/cpp/language/adl 的最后一个注释)，并且您的代码显然不适合 ADL。添加括号使整个事情只是一个不合格的查找，而不是仅 ADL(再次，猜测)。在这种情况下，unqualified lookup 的非 ADL 部分可以节省您的时间，但它会因完全不相关的代码更改而分崩离析。

考虑这段代码而不是 TEST_CASE ，这就是使用括号大概归结为:

namespace test
{
    bool foo()
    {
        auto t1 = std::make_pair(A::B::C::S(), std::any());
        auto t2 = std::make_pair(A::B::C::S(), std::any());

        return t1 == t2;
    }
}

这将编译并按预期工作:https://godbolt.org/z/HiuWWy

现在在全局 operator== 和 operator== 之间添加一个完全不相关的 t1 == t2 :

namespace test
{
    struct X{};
    bool operator==(X, X);

    bool foo()
    {
        auto t1 = std::make_pair(A::B::C::S(), std::any());
        auto t2 = std::make_pair(A::B::C::S(), std::any());

        return t1 == t2;
    }
}

你出局了:https://godbolt.org/z/BUQC9Y

找不到全局命名空间中的 operator== ，因为(非 ADL 部分)非限定名称查找在具有任何 operator== 的第一个封闭范围内停止。由于这没有找到任何有用的东西，它退回到使用内置的 std::pair 比较运算符(通过 ADL 找到)，这不起作用。

只需将运算符重载放在它们操作的对象的命名空间中。并且根据推论，不要为来自 std(或其他不允许接触的命名空间)的设施重载运算符。

从评论中添加:

该标准目前还说考虑了模板参数的命名空间，因此将 operator== 放在 namespace C 中会起作用(因为 std::pair 的第一个模板参数来自那里): https://godbolt.org/z/eV8Joj

但是，1. 这与您的类型别名不太吻合，2. 有一些 Action 可以使 ADL 不那么狂野，我已经看到讨论要摆脱“考虑模板参数的命名空间”。见 http://www.open-std.org/jtc1/sc22/wg21/docs/papers/2018/p0934r0.pdf :

我不知道这篇论文今天处于什么位置，但我会避免在新代码中依赖这种 ADL。

关于c++ - 不能在 Catch 测试中使用重载的比较运算符，我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题：https://stackoverflow.com/questions/59770581/