使用来自外部类的可变参数模板的 args 部分专门化可变参数模板内部类是否合法答案

【问题标题】：Is it legal to partially specialise variadic template inner class with args from variadic template of an outer class使用来自外部类的可变参数模板的 args 部分专门化可变参数模板内部类是否合法
【发布时间】：2016-06-11 19:06:26
【问题描述】：

考虑代码：

#include <iostream>

template <class... Ts>
struct outer {
   template <class... ITs>
   struct inner {
      static constexpr bool value = false;
   };

   template <class... ITs>
   struct inner<Ts..., ITs...> {   
      static constexpr bool value = true;
   };
};

int main() {
   std::cout << outer<int, float, double>::inner<int, float, double, int>::value << std::endl;
}

代码用 clang++ 编译，但不能用 g++ 编译，它会产生错误：

temp3.cc:11:11：错误：参数包参数“Ts ...”必须位于模板参数列表的结尾
struct inner<Ts..., ITs...> {
       ^

正如我已经建立的here 内部类的部分专业化应该是合法的。

编辑： 为了完整起见，值得补充的是，上述代码的 clang 警告他在推导 IT 参数时可能会遇到问题，但没有任何问题......

【问题讨论】：

我并不确切地知道规则，但是当我遇到依赖类型的错误时，在它之前添加 typename 或 template 有时会有所帮助。试试struct inner<typename Ts...。
添加typename后我得到temp3.cc:11:39: error: template argument 1 is invalid
需要注意的是，请求的场景仍然可以通过一些额外的模板元编程来实现...coliru.stacked-crooked.com/a/0c6c643c8ff5809e（是的，我知道这不是问题，但实现它的挑战是不可避免的...)。

标签： c++ templates c++11 variadic-templates template-specialization

【解决方案1】：

这是一个 gcc 错误。这是一个完全有效的偏特化：

template <class... ITs>
struct inner<Ts..., ITs...> {   
   static constexpr bool value = true;
};

推导的模板参数包必须在最后，ITs... 满足这一点。但是Ts...不是这里需要推导的包，只是具体的参数包。

此外，gcc 编译了几个等效的公式：

template <class... Ts>
struct X {
    template <class... Us>
    static void foo(Ts..., Us...) { }
};

int main() {
   X<int>::foo(1, 'c');
}

和：

template <class... Us>
struct A { };

template <class... Ts>
struct X {
    template <class... Us>
    static void foo(A<Ts..., Us...>) { }
};

int main() {
   X<int>::foo(A<int, char>{});
}

这些与原始示例的格式相同。

【讨论】：

我怀疑但不确定模板类中的专业化上下文是否有一些特殊规则。这是一个已知的错误吗？
我同意部分专业化有效是有意义的，但我不确定所写的标准是否允许它。 [14.5.5p8.5] 说如果一个参数是一个包扩展（14.5.3），它应该是模板参数列表中的最后一个参数。这是对部分专业化的特定要求，因此不适用于您的示例。在我看来，这更像是一个标准问题，而不是编译器错误。
你应该向gcc提交错误报告。你做完了吗？
我见过the discussion，但我不相信。我会回复那个帖子。
我认为我们不会从该线程中获得更多信息。我根据讨论得出的结论是，这样做的目的是为了使这种方法起作用，但对措辞的严格解释是不允许的。 GCC、MSVC 和 EDG 采用字面意义的措辞，而 Clang 实现预期的行为；如果不首先澄清措辞，就很难将责任归咎于他们中的任何一个。我听说有一条 ISO 规则指定 std-discussion 上的 OP 也是发送问题报告的人:-)。

【解决方案2】：

根据 W.F. 的回答，仍然保持与原始问题相同的主要内容：

#include <iostream>

template <class... Ts>
struct pack { };

template <class... Ts>
class outer {
   template <class IT>
   struct _inner {
      static constexpr bool value = false;
   };

   template <class... ITs>
   struct _inner<pack<Ts..., ITs...>> {
      static constexpr bool value = true;
   };
public:
   template <class... ITs>
   struct inner {
      static constexpr bool value = _inner<pack<ITs...>>::value;
   };    
};

int main() {
   std::cout << outer<int, float, double>::inner<int, float, double, int>::value
             << std::endl;
}

它仍然会在 clang 中产生警告，因为 _inner 的专用版本无法推断出 IT...除了 Ts...、ITs... 的列表（在 struct _inner<pack<Ts..., ITs...>> 中）- 但是代码不需要从 Ts...、ITs...的列表中单独推导出 ITs，所以应该可以。

在 g++ 中编译时没有警告。

代码：http://coliru.stacked-crooked.com/a/ae3b21dd847450b2

（对于没有警告的解决方案也在clang中：http://coliru.stacked-crooked.com/a/0c6c643c8ff5809e）。

【讨论】：

【解决方案3】：

受 Barry 回答启发的可能简单而有效的解决方法：

#include <iostream>

template <class... Ts>
struct pack { };

template <class... Ts>
struct outer {
   template <class IT>
   struct inner {
      static constexpr bool value = false;
   };

   template <class... ITs>
   struct inner<pack<Ts..., ITs...>> {   
      static constexpr bool value = true;
   };
};

int main() {
   std::cout << outer<int, float, double>::inner<pack<int, float, double, int>>::value << std::endl;
}

（但它仍然会在 clang 中产生警告）

【讨论】：