使用 C++11 auto 关键字声明两个（或更多）变量

Question

我有这样的代码：

template<class ListItem>
static void printList(QList<ListItem>* list)
{
    for (auto i = list->size() - 1, j = -1; i >= 0; --i) {
        std::cout << i << ", " << j << ": " << list->at(i) << std::endl;
    }
}

当我用 g++ 6.2.1 编译它时，我得到以下编译器输出：

test.cpp: In function ‘void printList(QList<T>*)’:
test.cpp:10:7: error: inconsistent deduction for ‘auto’: ‘auto’ and then ‘int’
  for (auto i = list->size() - 1, j = -1; i >= 0; --i) {
       ^~~~

如果变量具有不同的类型，如auto i = 0.0, j = 0;，我会理解，但在这种情况下，list 是指向 QList 的指针，它的 size() 方法返回 int，-1 本身应该是 @987654330 @， 也。错误信息也有点奇怪。

变量i 和j 仅在此循环中需要，我想将它们声明为循环参数。键入 int 而不是 auto 并不难，但我想知道：auto 是否不应该用于一次性声明多个变量，或者我在这里遗漏了一些东西，它确实是错误的代码，或者可能是编译器的错误？

附：看起来使用模板函数是这里的关键部分，将循环从模板中分解出来不会产生错误。那么，更像是编译器中的一个错误？

Live demo - minimal code

Answer 1

这是 GCC 中的一个错误。

根据[dcl.spec.auto]/1：

auto 和 decltype(auto) 类型说明符用于指定 占位符类型，稍后将通过从 初始化器。 [...]

模板参数推导的规则永远不会将类型推导出为auto。在这种情况下，推导的目的实际上是替换 auto 为推导类型。

例子中list有一个依赖类型（它依赖于模板参数ListItem），所以表达式list->size() - 1也有一个依赖类型，这使得i的类型也有依赖，这意味着它只会在函数模板printList 的实例化时解决。只有这样才能检查与该声明相关的其他语义约束。

根据 [temp.res]/8:

知道哪些名称是类型名称允许每个模板的语法 被检查。该程序格式错误，不需要诊断，如果：

[...这里没有适用的案例的长列表...]

否则，不应为模板发出诊断 可以生成有效的专业化。 [ 注意： 如果模板是 实例化，错误将根据中的其他规则进行诊断 本标准。准确地诊断出这些错误是 实施问题。 ——结束注释 ]

（强调我的）

GCC 在分析模板printList 的定义时发出该错误是错误的，因为可以生成明显有效的模板特化。事实上，如果QList 没有任何特化，size() 没有返回 int 以外的值，那么 i 和 j 的声明将在 printList 的所有实例化中有效。

---

所有引用都来自N4606，这是（几乎）当前的工作草案，但上述引用的相关部分自 C++14 以来没有改变。

---

更新：GCC 6 / 7 中的Confirmed as a regression。感谢T.C. 的错误报告。

更新：原始错误 (78693) 已在即将发布的 6.4 和 7.0 版本中修复。它还发现了 GCC 处理此类构造的方式的其他一些问题，导致另外两个错误报告：79009 和 79013。

Answer 2

正如我在对your answer 的评论中提到的，我同意您提出的分析。
问题的最简单形式 (demo)：

template<class T>
void foo (T t) {
  auto i = t, j = 1; // error: inconsistent deduction for ‘auto’: ‘auto’ and then ‘int’
}    
int main () {}

对于模板，编译器在其第一阶段检查基本语法而不实例化它。在我们的例子中，我们永远不会调用foo()。

现在，在上面的示例中，i 的 decltype(auto) 仍然是 auto，因为依赖类型 T 是未知的。但是，j 肯定是 int。 因此，编译器错误是有道理的。当前行为（G++ >= 6），可能是也可能不是错误。这取决于我们对编译器的期望。 :-)

但是，这个错误不能被谴责。这是来自C++17 draft的支持标准报价：

7.1.7.4.1 占位符类型推演

⁴如果占位符是自动类型说明符，则使用模板参数推导规则确定推导的类型 T 替换 T。。通过将出现的 auto 替换为新发明的任意一种来从 T 中获得 P 类型模板参数U

C++14 standard 中存在与 7.1.6.4 / 7 相同的内容。

---

为什么在第一次模板检查时会报告此错误？

我们可以正确地争论，为什么编译器在第一次语法检查中如此“迂腐”。既然，我们没有实例化，那应该没问题吧！即使我们实例化，它不应该只对有问题的调用给出错误！
这就是 g++-5 所做的。他们为什么要费心去改变它？

我认为，这是一个有效的论点。使用 g++-5，如果我调用：

foo(1);  // ok
foo(1.0); // error reported inside `foo()`, referencing this line

然后当i 和j 属于不同类型时，编译器会正确报告错误及其层次结构。

Answer 3

然后我将总结收到的有关该主题的信息。

示例代码中的问题在于使用模板函数。 编译器首先对模板进行通用检查而不实例化它，这意味着类型，即模板参数（以及依赖于它们的类型，如其他模板）是未知的，如果它依赖于那些未知类型，auto 是再次推导出为auto（或不推导出为某些具体类型）。在我看来，即使在扣除 auto 之后仍然可以是 auto。现在原始编译器错误文本非常有意义：变量j 被推断为int 类型，但变量i 在推断后仍然是auto。由于auto 和int 是不同的类型，编译器会产生错误。