C++ operator*声明为成员与全局函数的重载歧义差异问题

两种写法的差异本质 #

差异来自C++重载决议的匹配规则，以及成员函数隐含this参数的特殊属性：
重载决议会逐参数对比两个候选函数的转换等级，只有当一个候选的所有参数转换等级都不低于另一个，且至少有一个参数的转换等级更高时，才会被选中，否则就判定为歧义。

场景1：点乘声明为全局函数（无歧义） #

此时参与重载的两个候选为：

• 标量乘：Vector operator*(const Vector& v, float k)
• 全局点乘：float operator*(const Vector& v1, const Vector& v2)

调用v * 3时的参数匹配情况：

1. 第一个参数是non-const的Vector对象v：两个重载都要求const Vector&类型，non-const对象绑定const引用的限定转换等级完全一致，没有优劣之分。
2. 第二个参数是int类型的3：标量乘只需要做int转float的标准转换，点乘需要调用单参数构造函数做int转Vector的用户定义转换，标量乘的转换等级明显更高。

因此重载决议会直接选择标量乘，不存在歧义。

场景2：点乘声明为成员函数（出现歧义） #

此时参与重载的两个候选为：

• 标量乘：Vector operator*(const Vector& v, float k)
• 成员点乘：float Vector::operator*(const Vector& v)（注意该成员函数没有加const修饰）

调用v * 3时的参数匹配情况：

1. 第一个参数对应成员函数的隐含this指针：成员点乘的this是non-const的Vector*，直接绑定non-const的v属于完美匹配，比标量乘需要的const限定转换等级更高。
2. 第二个参数是int类型的3：标量乘的int转float标准转换，比成员点乘需要的用户定义转换等级更高。

此时两个候选各有一个参数的转换等级优于对方，没有任何一个候选整体更优，编译器就会报歧义错误。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者vanger