ADLが
void g(A)
を発見できる理由
関数テンプレートf
のインスタンス化タイミング(以下、POI(Point of Instantiation))は、f<A>(A)
のインスタンス化を引き起こすmain
関数が属するグローバル名前空間(global namespace)スコープの直後、つまり翻訳単位の末尾となるためソースコード上はmain
関数より後ろにあるvoid g(A)
を発見できています。CWG993でも翻訳単位末尾がPOIとされますが、POI位置が同じですから本ケースには直接影響しません。
C++11 [temp.point]/7より引用:
For a function template specialization, a member function template specialization, or a specialization for a member function or static data member of a class template, if [...]. Otherwise, the point of instantiation for such a specialization immediately follows the namespace scope declaration or definition that refers to the specialization.
C++11 [temp.dep.candidate]より前半引用:
For a function call that depends on a template parameter, the candidate functions are found using the usual lookup rules ([basic.lookup.unqual], [basic.lookup.argdep], [basic.lookup.qual]) except that:
- [...]
- For the part of the lookup using associated namespaces ([basic.lookup.argdep]), only function declarations found in either the template definition context or the template instantiation context are found.
補足:C++11 [temp.fct.spec]/1にある通り、仕様文面中での"function template specialization"は「インスタンス化された関数テンプレート」の意味となります。(specializationが一般的な使われ方と異なるようで混乱しました...)
ただ翻訳単位が違う場合とか、名前空間の並び順によって左右されそう
同[temp.dep.candidate]の後半は、齊藤敦志さん回答にある通り 「プログラムを構成する全ソースコードを対象としたとき(≒リンク時)、どの関数宣言を用いるかでADLで呼び出す関数が変わってしまう場合は、未定義動作のプログラムとみなす」解釈が妥当です。C++コンパイラ視点では「どの翻訳単位に関数宣言を置くかで結果が変化するプログラムのことは考慮しなくてよい」となります。
If the function name is an unqualified-id and the call would be ill-formed or would find a better match had the lookup within the associated namespaces considered all the function declarations with external linkage introduced in those namespaces in all translation units, not just considering those declarations found in the template definition and template instantiation contexts, then the program has undefined behavior.
とりあえずこの辺のコンパイラの実装大変そうだし、コンパイラの都合を考えてある程度柔軟に解釈するべき
C++言語にはコンパイラ実装者の負担を減らすため、このケースのような未定義動作(Undefined BehavirorBehavior)や診断メッセージ不要な不適格(IFNDR; Ill-Formed, No Diagnostic Required)とされる仕様が多々存在します。仕様
仕様を柔軟に解釈するのではなく(理想的にはいずれ修正されるべき)、明示的にC++コンパイラに対して自由度を与えています。