删除未使用的重载会导致编译错误？

Question

我正在考虑删除一些未使用的重载，并触发了编译错误，编译器称这是模板替换错误。但是我认为“替换失败不是错误”，无论如何，为什么删除过载会导致它？

简单的开始：

#include <string>

int ParseInt(const char *);
int ParseInt(std::string);

bool F(int(*)(const char *));

bool User() {
  return F(ParseInt);
}

这里，User() 使用解析例程的地址调用 F。一切都很好。 ParseInt 已重载，但只有一个重载与 F 的签名匹配。

输入 F 的模板化重载：

bool F(int(*)(const char *));

template <typename T>
struct MetaDeduce {
  typedef typename T::X type;
};

template <typename T>
typename MetaDeduce<T>::type F(const T&);

现在有一个奇怪的 F 模板重载，但没关系，因为函数指针无论如何都没有名为 X 的成员。一切都编译好了，一切都很好。

直到……

#include <string>

int ParseInt(const char *);
// int ParseInt(std::string);  // commenting this out caused a compiler error!

bool F(int(*)(const char *));

template <typename T>
struct MetaDeduce {
  typedef typename T::X type;
};

template <typename T>
typename MetaDeduce<T>::type F(const T&);

bool User() {
  return F(ParseInt);
}

从 Godbolt (http://goo.gl/2Yd04p) 可以看出，这会产生一个奇怪的编译错误：

10 : error: type 'int (const char *)' cannot be used prior to '::'
     because it has no members
typedef typename T::X type;
^
14 : note: in instantiation of template class 'MetaDeduce<int (const char *)>'
     requested here
typename MetaDeduce<T>::type F(const T&);
^

WTF？？？看起来编译器正在抱怨替换失败，但为什么以前不是问题？无论如何，我认为替换失败不是错误！怎么回事？

Answer 1

这是由两种语言属性之间的微妙交互引起的

1. SFINAE 仅适用于即时上下文。您的MetaDeduce<T> 没有在这样一个直接的上下文中定义，这使得typename MetaDeduce<T>::type 成为一个硬错误。但 SFINAE 确实适用于 typename T::X，即使 ParseInt(std::string) 重载被注释掉，使用它也会编译您的代码。

   template <typename T>
   typename T::X F(const T&);
   

Live Example（请注意，您会收到链接器错误，因为您尚未定义函数）

1. 那么，如果typename MetaDeduct<T>::type 是罪魁祸首，为什么它可以与ParseInt 的两个重载一起工作？好吧，考虑一下如果你只有模板F 和ParseInts 会发生什么。为了方便起见，给该模板F 一个 bool 返回类型，以便在替换失败时忽略。

   int ParseInt(const char *);
   int ParseInt(std::string);
   
   template <typename T>
   bool F(T const&);
   
   bool User() { return F(ParseInt); } // error, cannot deduce template argument
   

Live Example

由于ParseInt 的两个重载并且在调用F(ParseInt) 中没有额外信息，编译器无法推断出ParseInt 的哪个版本应该与模板参数T 匹配。在这个 sn-p 的上下文中，这将导致一个硬错误（因为您将有一个空的重载集），但是对于额外的非模板重载 F(int(*)(const char*)) 它不会（因为 ParseInt(const char*) 将匹配）。请注意，由于此处的参数推导失败，如果返回类型为 typename MetaDeduce<T>::Type，则此处甚至不会发生参数替换。

实际上，ParseInt 的两个重载使您免受非立即上下文中的替换失败的影响。一旦你拿走其中一个，参数推导成功，非立即替换失败导致硬错误。

这有点像闯红灯过马路，因为两辆迎面而来的卡车在撞到你之前就相互碰撞而得救。只有一辆卡车，你会受到打击。