c++ - 无法使用非成员开始和结束函数编写基于范围的内容

Question

我正在编写使用位板的代码。由于迭代位板的所有位是非常常见的操作，我决定编写一些迭代器类，并使用 c++0x 的基于范围的循环。 但是，g++(版本 4.6.3)告诉我 begin 没有匹配的函数。或 end .

我的代码:

#include <iostream>
#include <cinttypes>

class bitscan {
    uint64_t mask;
public:
    bitscan(uint64_t m) : mask(m) {}
    bool operator!=(bitscan it) const {return mask!=it.mask;}
    bitscan &operator++() {mask&=(mask-1);return *this;}
    int operator*() {return __builtin_ctzl(mask);}
};

bitscan begin(uint64_t m) {return m;}
bitscan end(uint64_t m) {return 0;}

int main() {
    uint64_t num=49;
    for (int i : num) std::cout<<i<<std::endl;
}

错误:

err.cpp: In function ‘int main()’:
err.cpp:18:15: error: no matching function for call to ‘begin(long unsigned int&)’
err.cpp:18:15: note: candidates are:
/usr/include/c++/4.6/initializer_list:86:5: note: template<class _Tp> constexpr const _Tp* std::begin(std::initializer_list<_Tp>)
/usr/include/c++/4.6/bits/range_access.h:87:5: note: template<class _Tp, long unsigned int _Nm> _Tp* std::begin(_Tp (&)[_Nm])
/usr/include/c++/4.6/bits/range_access.h:58:5: note: template<class _Container> decltype (__cont.begin()) std::begin(const _Container&)
/usr/include/c++/4.6/bits/range_access.h:48:5: note: template<class _Container> decltype (__cont.begin()) std::begin(_Container&)
err.cpp:18:15: error: no matching function for call to ‘end(long unsigned int&)’
err.cpp:18:15: note: candidates are:
/usr/include/c++/4.6/initializer_list:96:5: note: template<class _Tp> constexpr const _Tp* std::end(std::initializer_list<_Tp>)
/usr/include/c++/4.6/bits/range_access.h:97:5: note: template<class _Tp, long unsigned int _Nm> _Tp* std::end(_Tp (&)[_Nm])
/usr/include/c++/4.6/bits/range_access.h:78:5: note: template<class _Container> decltype (__cont.end()) std::end(const _Container&)
/usr/include/c++/4.6/bits/range_access.h:68:5: note: template<class _Container> decltype (__cont.end()) std::end(_Container&)

如果我用以下行替换循环:for (auto it=begin(num);it!=end(num);++it) std::cout<<*it<<std::endl; 它工作正常。

我的错误是什么？

Answer 1

在基于范围的 for 语句中，begin 和 end 非成员函数仅通过参数相关查找^(*) 查找(C++11 §6.5.4/1)。这意味着它们只能在与参数类型关联的命名空间中找到 (C++11 §3.4.2/2)。

基本类型，如 uint64_t，没有关联的命名空间，因此永远不会为它找到 begin 或 end。您需要创建一个类类型来包装 uint64_t，以便可以通过依赖于参数的查找找到非成员 begin 和 end 函数。

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(*) 注意:begin 和 end 实际上可以找到三种方式，但这是适用于您的场景的唯一方式。对于数组和具有名为 begin 和 end 的成员函数的类也有特殊情况。