date: 2018-4-5
C++中有一项很少被提及，也不怎么被主动使用的特性，就是Argument-dependent lookup(ADL),亦即参数依赖的查找。
所谓Argument-dependent lookup，又称为Koenig lookup，是指在函数调用的过程中，对于 unqualified 的函数名称，有一组规则来找寻这个函数名称所对应的实际函数。除去查找了当前的 scope 和 namespace 后，还会查找实参所在的 namespace 来进一步确认将被调用的是哪个函数。
ADL最常见的应用之一就是std::cout了。参考如下代码：
#include <iostream>
int main()
{
std::cout << "hello world!"
return 0;
}作为C++难得的语法糖之一，<<运算符实际调用的是operator <<(arg1, arg2)，因此上方的语句等价于
operator <<(std::cout, "hello world!");而此处就产生了一个疑问，operator<<并未存在于当前 scope 或者 global namespace 中，如果按照严格的语法规则，应该调用的语句是
std::operator <<(std::cout, "hello world!");事实上，如上语句不但编译通过了，还工作得非常好，成为了无数 C++ 学习者第一次写下的代码。这其中起到助力的就是ADL 。通过ADL的规则，C++ 在查找当前 scope 和 global namespace 无果后，又查找了std::cout所在的namespace std，在其中找到并成功调用了std::operator <<。
C++ 规定了ADL的应用场景，仅限 usual unqualified lookup 没有查找成功时才会使用ADL。看起来似乎只要在当前的 scope 或 namespace 能够找到对应的函数，ADL就不会启用，也不会造成我们调用其它 namespace 的函数，如此我们就可以高枕无忧了？其实不然，考虑下面的代码：
namespace aa {
struct a_t {};
void trap(a_t) {
std::cout << "in namespace aa" << std::endl;
}
}
void trap(...) {
std::cout << "in namespace bb" << std::endl;
}
int main()
{
trap(42);
trap(aa::a_t());
return 0;
}输出的结果为：
in namespace bb
in namespace aa显然，如上的例子看起来像是ADL在某些情况下被触发了，造成我们的代码调用了非预期的函数。
在 global namespace 中，我们有函数trap，参数不定。在namespace aa中，我们有同名函数trap，接受类型为a_t的参数。当传入实参满足了ADL的条件，namespace aa中的trap函数被“意外”调用了。当然，这样的场景条件比较严苛。首先需要两个namespace中有同名函数，其次需要这两个同名函数的参数是可“兼容”的，即同样的参数对两个函数都合法。实际上能满足这样条件的参数定义也只有可变参数了。
问题是，上述的例子是否真的是“非预期”的？
事实上 C++ 标准对于上面的样例有着明确的定义。例中是场景实际上是两个函数名称相同参数不同的重载情况，编译器在此需要判断的是，对于这两个重载函数，应该选用哪一个作为实际被调用的函数。
这两个候选函数，一个的参数是有明确类型的，另一个是variadic arguments。对于 C 时代沿袭下来的variadic arguments，文档中已有明确说明参数为variadic arguments的候选函数在重载选择中优先级是最低的。
variadic parameters have the lowest rank for the purpose of overload resolution
可见，在上述的例子中，并非ADL被非预期的调用了。而是 C++ 认为这两个同名函数是一种重载，因为variadic arguments的重载优先级最低，所以优先调用了另一版本的重载，给我们造成了一种非预期调用的错觉。