候选模板被忽略：替换失败（clang 错误但 g++ 错误）

Question

我有一个替换失败的问题，一些类似问题的答案对我没有帮助。

代码如下：

template<int dim, int loop>  
class Reference{
public:
   //...
   template<int r, int c> using matrix_t = int[r][c];
   Reference(const matrix_t<dim, loop> &mat){}
}; 

template<int dim, int loop>
class Partition{
    // ...
public:
    // ...
    template<int r, int c> using matrix = int[r][c];
    template<int r, int c> void readPattern(const matrix<r,c> &pattern)
    {
       // ...
    }
    // ...
};

我这样称呼这个模板函数：

int main()
{
   // ... 
   const int DENOISE_UR[3][4] = {/*...*/};
   Partition<1,2> partition;
   partition.readPattern(DENOISE_UR);
   // ...
}

使用 g++ 编译。

在使用clang++(linux)编译(clang++ -std=c++11 xxx.cpp)时，出现如下编译错误：

error: no matching function for call to 'readPattern'
   note: candidate template ignored: substitution failure[ with r = 3, c = 4 ]
         template<int r, int c> void readPattern(const matrix<r,c> &pattern)

为什么？

Answer 1

这是clang中的一个错误；当定义数组类型的别名模板在类模板中定义时，它会出现异常。事实上它可以被利用到crash the compiler:

template<int I>
struct S {
  template<int J> using T = int[J];
  using U = T<I>;
};
S<3>::U a;

由于在您的情况下 Reference::matrix_t 不依赖于 Reference 的模板参数，因此最简单的解决方法是将 matrix_t 的定义移动到命名空间范围：

namespace impl { template<int r, int c> using matrix_t = int[r][c]; }
// ...
template<int dim, int loop>  
class Reference {
  //...
  template<int r, int c> using matrix_t = impl::matrix_t<r, c>;

事实上，您甚至不需要使用 impl::matrix_t 来解决该错误：

namespace magic { template<int r, int c> using unused = int[r][c]; } // Huh?
// ...
template<int dim, int loop>  
class Reference {
  //...
  template<int r, int c> using matrix_t = int[r][c]; // Look ma, no hands!

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这是now fixed（修复程序应该在 clang 版本 3.8.0 中）：

[AST] 为 DependentSizedArrayType 执行额外的规范化

我们使用相同的元素类型处理 DependentSizedArrayTypes，但 不同大小的表达式等同于规范。这将导致 模板实例化期间的奇怪行为。

这修复了 PR24212。