最令人煩惱的解析

最令人煩惱的解析 （most vexing parse）是C++程式語言中的一種反直覺的二義性解析形式。 在一些場景下，編譯器無法區分某語句是初始化時某對象的參數，還是聲明一個函數時指定參數類型。在這些情況下，編譯器將該行解釋為函數聲明。

出現

術語"most vexing parse" 最初由Scott Meyers用於2001年的書籍 Effective STL中。 儘管在C語言中不常見，但這種現象在 C++ 中很常見，直到C++11推出了統一初始化才得以解決。

示例

C風格強制類型轉換

一個例子如下：

void f(double my_dbl) {
  int i(int(my_dbl));
}

上面的第 2 行是有歧義的。一種可能的解釋是聲明一個變量 i ，初始值通過轉換my_dbl 到一個int而來。但是，C 允許在函數參數聲明周圍使用多餘的括號；因此，聲明的i實際上等同於以下代碼：

// A function named i takes an integer and returns an integer.
int i(int my_dbl);

未命名的臨時對象

一個更可能出現的例子是：

struct Timer {};

struct TimeKeeper {
  explicit TimeKeeper(Timer t);
  int get_time();
};

int main() {
  TimeKeeper time_keeper(Timer());
  return time_keeper.get_time();
}

其中

  TimeKeeper time_keeper(Timer());

是有歧義的，它可以被解釋為：

1. 一個變量：定義為類TimeKeeper的變量time_keeper，用類Timer的匿名實例初始化。
2. 一個函數聲明：聲明了一個函數time_keeper，返回一個TimeKeeper，有一個（未命名的）參數。參數的類型是一個（指向）不接受輸入並返回Timer對象的函數（的指針） 。

C ++標準採取第二種解釋，這與上面的第9行不一致。例如，Clang++警告第9行存在最令人煩惱的解析，並報錯：

$ clang++ time_keeper.cc
timekeeper.cc:9:25: warning: parentheses were disambiguated as a function declaration
      [-Wvexing-parse]
  TimeKeeper time_keeper(Timer());
                        ^~~~~~~~~
timekeeper.cc:9:26: note: add a pair of parentheses to declare a variable
  TimeKeeper time_keeper(Timer());
                         ^
                         (      )
timekeeper.cc:10:21: error: member reference base type 'TimeKeeper (Timer (*)())' is not a
      structure or union
  return time_keeper.get_time();
         ~~~~~~~~~~~^~~~~~~~~

解決方案

這些有歧義的聲明往往不會被解析為程式設計師所期望的語句。 C++ 中的函數類型通常隱藏在typedef之後，並且通常具有顯式引用或指針限定符。要強制扭轉解析的結果，常見做法是換一種不同的對象創建或轉換語法。

在類型轉換的示例中，有兩種替代語法：「C 風格強制類型轉換」

// declares a variable of type int
int i((int)my_dbl);

或一個static_cast轉換：

int i(static_cast<int>(my_dbl));

在變量聲明的示例中，首選方法（自 C++11 起）是統一（大括號）初始化。 這也允許完全省略類型名稱：

//Any of the following work:
TimeKeeper time_keeper(Timer{});
TimeKeeper time_keeper{Timer()};
TimeKeeper time_keeper{Timer{}};
TimeKeeper time_keeper(     {});
TimeKeeper time_keeper{     {}};

在 C++11 之前，強制獲得預期解釋的常用手段是使用額外的括號或拷貝初始化：

TimeKeeper time_keeper( /*Avoid MVP*/ (Timer()) );
TimeKeeper time_keeper = TimeKeeper(Timer());

後一種寫法中，拷貝賦值運算符 有可能被編譯器優化。 自C++17開始，這種優化受到保證。

外部連結

• Discussion in the C++03 standard final draft (see §8.2 Ambiguity resolution [dcl.ambig.res]): https://web.archive.org/web/20141113085328/https://cs.nyu.edu/courses/fall11/CSCI-GA.2110-003/documents/c++2003std.pdf
• CppReference on direct initialization (the sort vulnerable to the most vexing parse): https://en.cppreference.com/w/cpp/language/direct_initialization （頁面存檔備份，存於互聯網檔案館）