带有默认模板参数的 C++ 类型别名和前向声明答案

【问题标题】：C++ type alias and forward declaration with default template parameter带有默认模板参数的 C++ 类型别名和前向声明
【发布时间】：2023-10-24 09:38:01
【问题描述】：

我想使用来自 3rd 方仅标头库的 span 类实现，但使用不同的命名空间。我所做的是创建新的 span.hpp 代理头，其中包含库并将其引入新的命名空间。

现在，当尝试包含该代理标头时，我的整个翻译单元编译会中断，就好像它在语法上不正确（很多很多随机错误）

（编辑：我发现了有问题的错误并将其粘贴在最底部）：

namespace new_namespace
{

   template <std::size_t Value = ::old_namespace::dynamic_extent>
   class span;

   template <std::size_t Value>
   using span = ::old_namespace::span<Value>;

}

稍微简化一下代码后，它就可以正常工作了：

namespace new_namespace
{

   template <std::size_t Value = ::old_namespace::dynamic_extent>
   using span = ::old_namespace::span<Value>;
}

我的问题是 - 说我真的非常想将前向声明与默认模板参数和类型别名分开。在这种情况下如何实现这一点？

编辑：

有问题的错误是：

/span.hpp:12:46: error: conflicting declaration of template 'template<long unsigned int Value> using span = old_namespace::span<T>'

 using span = ::old_namespace::span<Value>;
                                          ^
/span.hpp:9:7: note: previous declaration 'template<long unsigned int Value> class new_namespace::span'

 class span;

所以两者都被视为声明？这里到底发生了什么，它们是如何冲突的？

还有一点，old_namespace::span的定义为模板参数Value提供了一个默认值，形式为：

namespace old_namespace
{

template <typename Value = dynamic_extent> // Default parameter in forward declaration
class span;

template <typename Value> // No default parameter here
class span
{
   ...
}

}

为什么using 别名不从原始类中寻找默认模板参数？如果我尝试省略默认参数，例如简单写：

namespace new_namespace
{
   template <std::size_t Value> // no default parameter provided
   using span = ::old_namespace::span<Value>;
}

尝试在没有任何模板参数的情况下实例化 span 时出错

提前感谢您的帮助。 :)

干杯

【问题讨论】：

声明一个类和使用using是两件不同的事情，完全不需要转发声明一个using。我不确定你想要达到什么目的。
嘿，我基本上想从using 拆分默认模板参数。 AFAIK 可以通过普通的类定义template <typename T = int> class someClass; 然后template <typename T> class { .... }; 来实现这一点
但是....为什么？你不能转发声明using，所以我认为这是不可能的。
"中断就好像它在语法上不正确（很多很多随机错误）："我不认为错误是随机的。请将它们包括在问题中
嘿，我用我认为是导致整个混乱的错误更新了这个问题。坦率地说，我对此没有任何具体的用例，只是让我有点恼火，因为我认为它是有效的 C++，现在编译器试图证明我错了。我只是想知道真相以便晚上睡得更好。 :D

标签： c++

【解决方案1】：

根据规范，这不能按照您希望的方式（使用前向声明）工作。 using 以后不能定义前向声明。来自using-declaration的 C++11 规范：

由于 using-declaration 是一个声明，因此在同一声明区域 (3.3) 中对同名声明的限制也适用于 using-declarations。 -- [namespace.udecl] §7.3.3 ¶13

我认为问题在于类前向声明和 using-declaration 是......很明显，两者都是声明。

// Declares span as a template class.
template <std::size_t Value = ::old_namespace::dynamic_extent>
class span;

// Attempts to redeclare span as something else -- this is invalid.
template <std::size_t Value>
using span = ::old_namespace::span<Value>;

在您给出的仅适用于 class 的示例中，您没有两个声明——您有一个前向声明和一个定义（这意味着声明 if尚未声明）：

// Forward declaration.
template <typename Value = dynamic_extent>
class span;

// Definition, which agrees with the forward declaration -- no error.
template <typename Value>
class span
{
   ...
}

问题的症结很简单：你不能声明同一个名字来表示两个不同的东西：

给定单个声明区域中的一组声明，每个声明都指定相同的非限定名称，

它们都应指同一个实体... -- [basic.scope.declarative] §3.3.1 ¶4

当您尝试以这种方式同时使用class 和using 时，它们并不指代同一个实体。因此，这是不允许的。

一个可能的解决方案是在别名中使用模板参数包：

template <std::size_t... T>
using span = ::old_namespace::span<T...>;

现在span<> 是::old_namespace::span<> 的别名，将酌情使用任何默认值。

【讨论】：