使用函数类型语法声明成员函数

Question

最近我了解到您可以使用函数类型的类变量语法声明一个函数（包括方法）：

using function_type = int (double);
// pre-C++11:
//typedef int function_type(double);

function_type fun_global;

struct methods
{
    static function_type mem_fun_static;
    function_type mem_fun_normal;
    virtual function_type mem_fun_virtual;
    virtual function_type mem_fun_abstract = 0;
};

在上面的代码中

• fun_global 是一个全局函数，
• mem_fun_static 是 static 成员函数，
• mem_fun_normal是一个普通的方法，
• mem_fun_virtual 是一个virtual 方法，
• mem_fun_abstract 是一个抽象方法。

它们都采用 double 类型的单个参数并返回 int 值 - 就像 function_type 所说的那样。

这些年来我都知道 C++，但我对此一无所知 - 这种语言从未停止让我感到惊讶！顺便说一句-here 的任何地方都提到过这种语法吗？我没看到这个...

但是，在探索这个新功能时，我偶然发现了编译器之间的一些不一致。对于测试，我使用了以下编译器：

• GCC 5.4.0 和 7.1.0，命令行：g++ -Wall -Wextra -pedantic -std=c++14
• Clang 4.0.1，命令行：clang++ -Wall -Wextra -pedantic -std=c++14
• MSVC 19.10.25019 (VS 2017)，命令行：cl /W4 /EHsc

在我运行两个 GCC 版本的测试中给出了相同的结果，因此我将它们称为 GCC。

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= delete不一致

struct methods
{
    /* ... */
    function_type mem_fun_deleted = delete;
};

• GCC：好的

• Clang：错误！

  Test.cpp:13:34: error: '= delete' is a function definition and must occur in a standalone declaration
          function_type mem_fun_deleted = delete;
                                          ^
  1 error generated.
  

• MSVC：好的

= default 不一致

struct methods
{
    /* ... */
    using assignment_type = methods& (methods const&);
    assignment_type operator= = default;
};

• GCC：好的

• Clang：错误！

  Test.cpp:14:30: error: '= default' is a function definition and must occur in a standalone declaration
          assignment_type operator= = default;
                                      ^
  1 error generated.
  

• MSVC：错误！

  Test.cpp(14): error C2206: 'methods::operator =': typedef cannot be used for function definition
  

内联定义不一致

struct methods
{
    /* ... */
    function_type mem_fun_inline { return 0; }
};

• GCC：错误！

  Test.cpp:13:43: error: invalid initializer for member function ‘int methods::mem_fun_inline(double)’
    function_type mem_fun_inline { return 0; }
                                             ^
  Test.cpp:13:43: error: expected ‘;’ at end of member declaration
  

• Clang：错误！

  Test.cpp:13:33: error: expected expression
          function_type mem_fun_inline { return 0; }
                                         ^
  Test.cpp:7:8: error: missing '}' at end of definition of 'methods'
  struct methods
         ^
  /usr/lib/gcc/x86_64-pc-cygwin/5.4.0/include/c++/x86_64-pc-cygwin/bits/c++config.h:194:1: note: still within definition of 'methods' here
  namespace std
  ^
  2 errors generated.
  

• MSVC：好的

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问题

这里有哪些编译器？

此外，是否有可能：

1. 在内联定义中（仅受 MSVC 支持）以某种方式引用参数？

2. 不知何故在这些函数的定义中使用function_type（当在类之外完成时）。以下是可以的（所有编译器）

   struct methods
   {
       static function_type mem_fun_static;
       /* ... */
   };
   
   int methods::mem_fun_static(double) { return 0; }
   

   这并没有那么糟糕，因为function_type 的更改应该会导致函数定义处的编译错误（因为它将不再匹配声明） - 但仍然有可能避免这种情况。

Answer 1

§ 8.3.5 函数 [dcl.fct] p12 函数类型的 typedef 可用于声明函数，但不得用于定义函数。

因此，Clang 在所有情况下拒绝代码是正确的，而接受它的编译器是错误的。

（引文来自 N4618，但规则是该语言的一部分，因为永远）。