自动非类型模板参数：Clang 中不明确的偏特化

Question

Clang(7, 8, trunk) 拒绝以下代码

enum class E {};
inline static constexpr auto e = E{};
// inline static constexpr auto e = nullptr;

template<auto, int> class S;
template<int a, int b> class S<a, b> {};
template<int b> class S<e, b> {};

int main() {
    S<0, 0> s;
}

出现错误：

error: ambiguous partial specializations of 'S<0, 0>'
note: partial specialization matches [with a = 0, b = 0]
template<int a, int b> class S<a, b> {};
                             ^
note: partial specialization matches [with b = 0]
template<int b> class S<e, b> {};
                      ^

1. 为什么会模棱两可？ e 怎么能匹配 0？如果我用nullptr 替换E{}，Clang 停止抱怨。这看起来像 Clang 的错误。 GCC 编译它就好了。

2. 如果是错误，有什么解决方法？在我的例子中，auto 参数可以是E（并且只有一个值E{}）或int。那么：

   template<auto, int, typename> class S_impl;
   template<int a, int b> class S_impl<a, b, int> {};
   template<int b> class S_impl<e, b, E> {};
   
   template<auto a, int b> using S = S_impl<a, b, decltype(a)>;
   

   还有更简洁的方法吗？

Answer 1

Clang 的推论是错误的。它类似于this bug，链接到此question（与您在模板参数中使用 auto 不完全相同，这将阻止您使用 stdc++14 进行编译）。

一个有趣的例子是，如果它是一个完整的专业化，情况就不是这样了。仅适用于部分专业化：

#include <iostream>

enum class E {};
inline static constexpr auto e = E{};

template <auto a, int b>
class FOO;
template <int a, int b > class FOO<a, b> {};
template <int b> class FOO<e, b> {};

template <auto a, int b>
class BAR;
template <int a, int b > class BAR<a, b> {};
template <> class BAR<e, 0> {};

template <auto a>
class BAZ;
template <int a> class BAZ<a> {};
template <> class BAZ<e> {};

int main() {
    // FOO <0, 0> foo; // <= Not Ok
    BAR<0, 0> bar; // <= Ok
    BAZ<0> baz; // <= Ok
}

任何强制扣除类型模板参数的解决方案都将起作用，因此您建议的解决方案是完全有效的。恕我直言，当不需要提高可读性时，我会避免在模板参数中使用 auto ：

template <typename T, T value, int> class S_impl; // <= this auto is not necessary
template <int a, int b> class S_impl<int, a, b> {};
template <int b> class S_impl<E, e, b> {};
// Either define S to use S<0,0> or directly use S_impl<int, 0, 0>
template <auto a, int b> using S = S_impl<decltype(a), a, b> // <= this auto is necessary