为何同为64位的long与long long类型在重载解析中表现不同？

使用Apple Clang（Xcode 14）针对x86_64架构编译以下代码时，第二个foo(j)调用会出现歧义错误，但第一个foo(i)调用正常，且static_assert验证long和long long的大小一致。

#include <iostream>
#include <stdint.h>

static void foo( long v )
{
    std::cout << v;
}

static void foo( unsigned long v )
{
    std::cout << v;
}

int main(int argc, const char * argv[]) {
    static_assert( sizeof(long) == sizeof(long long), "wrong size");
    long i = 3;
    foo( i );
    long long j = 3;
    foo( j );
    return 0;
}

编译报错：

error: call to 'foo' is ambiguous

原因分析 #

C++的重载解析规则只关注类型本身的身份，而非类型的内存大小。即使long和long long在当前平台下都是64位有符号整数，它们依然是两个完全独立的类型。

• 对于foo(i)：参数是long类型，直接匹配foo(long)重载，没有歧义。
• 对于foo(j)：参数是long long类型，编译器需要从两个重载中选择最佳匹配：
  • 匹配foo(long)：需要将long long隐式转换为long，属于标准转换序列中的「整数转换」。
  • 匹配foo(unsigned long)：需要将long long隐式转换为unsigned long，同样属于标准转换序列中的「整数转换」。

这两种转换的优先级完全相同，编译器无法判定哪一个是更合适的选择，因此抛出歧义错误。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者JWWalker