学习整理一下关于 C++ Most vexing parse 的内容，主要参考wiki。

Most vexing parse（最令人烦恼的解析）指的是 C/C++编译器在处理某些特殊语句时，既可以理解为函数声明，也可以理解为对象初始化的情况，这两种情况都满足 C/C++的语法标准，但是编译器无法区分，导致的解析困难。

C++编译器对此的做法是：遇到歧义时倾向于视作函数声明，并且在 C++11 之后为对象初始化提供了新的花括号初始化语法。花括号初始化语法同时又带来了更多的语法困难，进一步加剧了语法的复杂度。

C 语言

这个问题的来源是 C 语言在声明函数时接受比较宽松的语法，而 C++也兼容了这部分语法。

例一

第一个例子，下面的几个函数声明是一样的

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int f(double); // (1.1)

int f(double t); // (1.2)

int f(double (t)); // (1.3)

它们都表示f是一个接收一个double参数，返回值类型为int的函数，这里允许对参数t加上括号。

注意到(1.3)在语法上是有歧义的：

  • 解释一：声明f是一个接收一个double参数，返回值类型为int的函数；
  • 解释二：将变量t转换类型为double，然后用来初始化int类型的变量f。

那么含义到底是什么？C 语言的编译器会倾向于视作函数声明。如果希望语句表达第二种初始化的效果，可以改为如下的几种形式

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int f = double(t); // (1.4)

int f((double(t))); // (1.5)

int f((double)t); // (1.6)

(1.4)加了等号显然没有歧义，(1.5)再加一个括号，此时编译器也不会视作函数声明，(1.6)则是使用更明确的类型转换。

代码提示工具对于(1.3)可能会识别出歧义并警告"Parentheses were disambiguated as a function declaration"，消歧义建议通常是(1.5)加括号，也可能不会警告。

例二

第二个例子，下面的几个函数声明是一样的

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int g(double(*p)()); // (2.1)

int g(double p()); // (2.2)

int g(double ()); // (2.3)

(2.1)的可读性最好，它表示的是：g是一个接收一个函数指针作为参数，返回值类型为int的函数，作为参数的函数指针p要求类型为：参数列表为空，返回值类型为double。

(2.2)是由于退化规则：作为参数声明的函数等价于一个指向同类型函数的指针，因此和(2.1)完全等价。(2.3)和(2.2)一样，只是在声明时缺省了参数的名称。

注意到(2.3)在语法上其实是有歧义的，并且和上一个例子的函数声明也有不同：

  • 解释一：声明g是一个接收一个函数指针为参数，返回值类型为int的函数；（注意和上一个例子的函数声明也有区别）
  • 解释二：初始化一个临时的double变量，然后用来初始化int类型的变量g。

C 语言的编译器仍然会倾向于视作函数声明。

C++

这个问题在 C++中更为严重，因为 C++支持面向对象，对于自定义类型的初始化，会产生更多并且更隐蔽的歧义问题。

例三

一个参考 wiki 的完整例子如下

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#include <iostream>

struct Data {
    int cnt = 0;
};

class DataUpdater {
private:
    Data m_d;

public:
    explicit DataUpdater(Data d) : m_d(d) {}

    const Data &update() {
        m_d.cnt += 1;
        return m_d;
    }
};

int main() {
    Data d;
    DataUpdater p(d);

    std::cout << "cnt = " << p.update().cnt << "\n";
    std::cout << "cnt = " << p.update().cnt << "\n";
    std::cout << "cnt = " << p.update().cnt << "\n";
}

这段代码的意思很明确：定义一个类型为Data的变量d，用于初始化DataUpdater类型的变量p，然后调用p.update()接口进行Data的更新，同时返回Data的 const 引用，用于读取数据。运行结果为

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cnt = 1
cnt = 2
cnt = 3

上文的写法没有任何语法问题，没有任何歧义，但是我们注意到Data d这个变量定义似乎是不必要的，它只是用于初始化其它变量，可以改为匿名临时变量的形式，直接在同一行中实现：

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DataUpdater p(Data()); // (3.1)

然后，我们就再一次地遇见了语法歧义，比 C 语言中出现的更隐蔽。这个语句的歧义如下：

  • 解释一：声明p是一个接收一个函数指针为参数，返回值类型为DataUpdater的函数，作为参数的函数指针要求参数列表为空，返回值类型为Data；
  • 解释二：初始化一个临时的Data变量，然后用来初始化DataUpdater类型的变量g。

C++的编译器仍然会倾向于视作函数声明，因此这里无法通过编译。

改法有很多，包括和 C 语言一样的加括号或者引入等号

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DataUpdater p((Data())); // (3.2)

也可以使用 C++11 引入的花括号初始化语法（这里的选择有很多，只要出现花括号就不可能识别为函数声明了）

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DataUpdater data_updater(Data{}); // (3.3)

DataUpdater data_updater{Data()}; // (3.4)

DataUpdater data_updater{Data{}}; // (3.5)

DataUpdater data_updater({}); // (3.6)

DataUpdater data_updater{{}}; // (3.7)

modern C++的建议：尽可能使用花括号来初始化变量，含有花括号的表达式不可能被视作函数声明；尽可能使用 C++风格的类型转换（例如 static_cast），而不是 C 风格的类型转换，后者非常隐蔽难以检查，容易导致错误。