使用 std::is_same 和运算符 || 的编译错误答案

【问题标题】：Compilation error with std::is_same and operator ||使用 std::is_same 和运算符 || 的编译错误
【发布时间】：2023-04-06 16:58:01
【问题描述】：

我不明白为什么下面的代码可以用 Clang++ 编译，但不能用 g++。

#include <memory>

class A {
public:
    virtual ~A() {}
};
class B : public A {
public:
    virtual ~B() {}
};

template <typename Base, typename T>
inline bool isInstanceOf(const T& object) {
    // This line compiles with clang++ (7.0.1) and with gcc (8.3.1)
    // return std::is_same<Base, T>::value ? true : (dynamic_cast<const Base*>(&object) != nullptr);

    // This line compiles only with clang++
    return std::is_same<Base, T>::value || dynamic_cast<const Base*>(&object) != nullptr;
}

int main() {
    isInstanceOf<A>(B());
    isInstanceOf<A>(A());   // Compilation fails

    return 0;
}

编译错误：

$> g++ -o bin -Wall -Werror test.cpp
test.cpp: In instantiation of 'bool isInstanceOf(const T&) [with Base = A; T = A]':
test.cpp:24:24:   required from here
test.cpp:19:79: error: the compiler can assume that the address of 'object' will never be NULL [-Werror=address]
  std::is_same<Base, T>::value || dynamic_cast<const Base*>(&object) != nullptr;
                                  ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~^~~~~~~~~~

cc1plus: all warnings being treated as errors

为什么模板实例化不跳过测试的第二部分？

以下代码也可以编译：

if (std::is_same<Base, T>::value) {
    return true;
} else {
    return dynamic_cast<const Base*>(&object) != nullptr;
}

以下代码的编译也失败了：

if (std::is_same<Base, T>::value) {
    return true;
}

return dynamic_cast<const Base*>(&object) != nullptr;

【问题讨论】：

标签： c++11 g++ clang++

【解决方案1】：

（这不是一个“真实”的答案，但使用答案比使用评论更实用）

我的代码有相同的行为，但奇怪的是没有警告/错误替换

return dynamic_cast<const Base*>(&object) != nullptr;

通过

const T * pobject = &object;

return std::is_same<Base, T>::value || dynamic_cast<const Base*>(pobject) != nullptr;

#include <memory>

class A {
public:
    virtual ~A() {}
};
class B : public A {
public:
    virtual ~B() {}
};

template <typename Base, typename T>
inline bool isInstanceOf(const T& object) {
  const T * pobject = &object;

  return std::is_same<Base, T>::value || dynamic_cast<const Base*>(pobject) != nullptr;
}

int main() {
    isInstanceOf<A>(B());
    isInstanceOf<A>(A());   // Compilation fails

    return 0;
}

编译（gcc 版本 6.3.0）

pi@raspberrypi:/tmp $ g++ -pedantic -Wextra -Wall -Werror b.cc
pi@raspberrypi:/tmp $

【讨论】：

可能编译器只是通过它的 AST 看不够远，无法破译 pobject 来自同一类型的 & 的事实。引用不假定为空，而指针当然可能...

【解决方案2】：

这段代码不是给你一个错误，而是一个警告。在我看来，它在这里很有帮助。警告是您可以选择忽略的东西，但在这种情况下，它提出了一个有用的观点：dynamic_cast将一个类型添加到其基类将永远不会返回NULL，因为这是一个引用类型，编译器期望它获取地址时不是NULL 指针。

这段代码：

if (std::is_same<Base, T>::value) {
    return true;
} else {
    return dynamic_cast<const Base*>(&object) != nullptr;
}

...编译是因为现在您正在引入dynamic_cast 可能确实会返回NULL 的情况，因为可能无法转换为Base。 G++在这里没有警告你是正确的。

对我来说，这是 GCC 给你的警告比 Clang 更完整的情况，而不是 GCC 有缺陷的情况，告诉你在某些模板实例化下无法执行的代码。

【讨论】：

【解决方案3】：

以下代码也可以在没有警告的情况下编译：

template <typename Base, typename T>
bool isInstanceOf(const T& object) {
    if (!std::is_same<Base, T>::value) {
        return dynamic_cast<const Base*>(&object) != nullptr;
    }
}

或者这个：

template <typename Base, typename T>
inline bool isInstanceOf(const T* pointer) {
    return dynamic_cast<const Base*>(pointer) != nullptr;
}

template <typename Base, typename T>
inline bool isInstanceOf(const T& object) {
    return std::is_same<Base, T>::value || isInstanceOf<Base>(&object);
}

@cyberbisson：你可能是对的，应该是 GCC 的代码分析有缺陷。

我不确定解决我的问题的最佳语法是什么（或者更具可读性/可理解性）。 “if/else”选项导致 clang-tidy 出现问题 (readability-else-after-return)

目前我选择了“三元运算符”变体，但我更喜欢“两个函数”的变体。

【讨论】：

【解决方案4】：

我认为 c++17 解决方案也可以

if constexpr (std::is_same<Base, T>::value) {
  return true;
} else {
  return dynamic_cast<const Base*>(&object) != nullptr;
}

【讨论】：