为什么在这种特殊情况下我不需要模板参数？

Question

我有这个代码：

struct Base {};

template<typename T>
struct Foo : Base {};

struct Bar {
    template<typename T> //           v--- What's happening here?
    Bar(T foo) : baz{std::make_unique<Foo>(foo)} {}

    std::unique_ptr<Base> baz;
};

令人惊讶的是，GCC 和 Clang 接受并编译它。好像推导出了Foo的模板参数，但是没有意义。即使没有采用模板模板参数的std::make_unique 重载，编译器怎么会接受呢？ Live example

Answer 1

在某些情况下，无论提供什么模板参数，模板总是无效的，但编译器无法解决这个问题，因为它没有能力尝试替换所有可能的模板集论据。根据标准（[temp.res]/8）：

如果没有有效的专业化可以 为模板生成，并且该模板未实例化，模板格式错误，无诊断 必填。

这意味着允许编译器很聪明并且证明没有有效的特化，并产生编译错误，但也允许它不够聪明，并且不产生编译错误。当然，一旦模板被实例化，那么编译器必须诊断错误。

使用没有模板参数的模板名称并不违法。在某些情况下，编译器可以推断出参数。例如：

template <class T>
void foo(T x);

int main() {
    void (*p)(int) = foo;  // p points to foo<int>
}

在您的代码中，事实证明您在无法推断模板参数的上下文中使用了Foo。如果编译器更聪明，他们就会明白这一点。但他们没有设法弄清楚这一事实并不意味着您的代码是正确的。

Answer 2

之所以可行，是因为 C++ 实际上不会创建模板函数，直到从代码中的某处调用它们。在这种情况下，由于您的代码从未尝试创建 Bar，因此您的模板 one-arg Bar 构造函数永远不会生成，因此编译器无需检查代码是否正确。

模板函数一经使用就由编译器生成，它们仅根据传入的类型生成。因此，如果您尝试像这样创建Bar：

Foo<int> f;
Bar b = Bar(f);

编译器将尝试生成构造函数并失败并出现如下错误：

error C2955: 'Foo' : use of class template requires template argument list

因为它现在知道代码是错误的。

如果你想一想，这就是它的工作方式：由于 C++ 不允许你对模板类型施加约束，编译器必须尝试所有可能的模板类型组合来确定模板函数是否有语法错误。