void 指针作为 C++ 中的模板参数

Question

以下内容无法编译：

template<void *p>
class X {
// ...
};

int r;

int main()
{
    X<&r> x;

    return 0;
}

错误信息是

x.cc:10:6: 错误：无法将模板参数‘& r’转换为‘void*’

将 &r 显式转换为 (void *) 也无济于事。错误信息变为：

x.cc:10:14: 错误：无法将模板参数‘(void*)(& r)’转换为‘void*’

标准的哪一部分规定了这种行为？ GCC 版本是gcc version 5.2.1 20151003 (Ubuntu 5.2.1-21ubuntu2)

编辑：

请注意，使用例如int * 而不是 void * 按预期工作。

编辑：（回答我自己）

当指定 -std=c++1z 时，它不与 gcc HEAD 6.0.0 20151016 (experimental) 一起工作，无论是隐式还是显式转换为“无效*”。

它确实与 clang HEAD 3.8.0 (trunk 250513) 一起工作，并且从（至少）clang 3.6.0 (tags/RELEASE_360/ final) 在指定 --std=c++1z 并显式转换为 *void *" 时。 如果没有明确的演员表，clang 会抱怨如下：

x.cc:10:7: 错误：在转换后的常量表达式中不允许从“int *”转换为“void *”

c++ 语言规范中修复这个 bug 的责任是 N4268，clang 已经实现了。

Answer 1

通常，任何指向void* 的指针都允许进行转换。

[C++11, 4.10/2] “指向 cv T 的指针”类型的纯右值，其中 T 是 对象类型，可以转换为“指向 cv 的指针”类型的纯右值 空白”。将“指向 cv T 的指针”转换为“指向 cv void”指向对象所在的存储位置的开始 T 类型的驻留，就好像该对象是最派生的对象（1.8） 类型 T（即，不是基类子对象）。空指针值 转换为目标类型的空指针值。

但是，对于非类型模板参数，指定了某些转换：

[C++11, 14.3.2/5] 对每个都执行以下转换 表达式用作非类型模板参数。如果非类型 模板参数不能转换为对应的类型 模板参数，那么程序格式错误。

[...]

——对于指向对象的类型指针的非类型模板参数， 限定转换 (4.4) 和数组到指针的转换 (4.2) 适用；如果模板参数是 std::nullptr_t 类型， 应用了空指针转换（4.10）。 [...]

通过省略，我们可以推断根本不允许这种转换。

Answer 2

我不能引用我脑海中的章节和诗句（欢迎编辑），但你试图做的事情在 c++ 中是不允许的。

模板参数必须在编译时已知。指针仅在链接时解析，除非：

1. 在模板参数列表中默认使用= nullptr。

2. 它们是成员函数指针（在编译时是已知的，因为它们只是偏移量）。

例如，这将编译：

template<void * = nullptr>
class X {
    // ...
};

int r;

int main()
{
    X<nullptr> x;

    return 0;
}