可变参数模板构造函数的推导指南失败

Question

我试图重现视频C++ Weekly - Ep 48 - C++17's Variadic using 的结果，但失败了。问题可以简化为如下代码段。

假设我有这样的通用结构：

template <class... T>
struct Container {
    template <class... U>
    Container(U... us) {}
};

现在我可以使用任何参数初始化Container，例如

auto d = Container(1,2,3);

但是，编译器永远不会知道d 是什么类型。为了解决这个问题，我们应该提供一个扣除指南，例如

template <class... U>
Container(U...) -> Container<double, int, bool>

根据视频，编译器现在应该知道d 的类型为Container<double, int, bool>。

但是，代码没有按预期工作。打印typeid(d).name()时，输出永远是9ContainerIJEE，翻译成Container<>，不管我在推导指南里怎么改返回类型，说明这样的指南根本不指导编译器。

我用的是gcc-7-snapshot-20170402，视频中的编译器是gcc-7-snapshot-20170130。

谁能告诉我这里出了什么问题？

更新：

顺便说一句，如果我明确写

Container<bool, int> d = Container(1,2,3);
Container<char, char, char> d = Container(1,2,3);
...

代码将始终编译，并提供像 9containerIJbiEE 和 9containerIJcccEE 这样的输出。

Answer 1

现在我可以用任何参数初始化一个容器，比如

auto d = Container(1,2,3);

但是，编译器永远不会知道d 是什么类型。

这并不完全准确。 d 的类型在这里是Container<>。让我们从构造函数的模板推导转移到简单的函数模板：

template <class... Ts, class... Us>
void foo(Us... );

foo(1, 2, 3);

该函数调用完全没问题——我们将Us 推断为{int,int,int}，并将Ts 推断为{}。那是因为[temp.arg.explicit]/3：

一个尾随模板参数包没有被推导出来，将被推导出为一个空的模板参数序列。如果所有的模板参数都可以推导出来，那么它们都可以被省略；在这种情况下，空模板参数列表<> 本身也可以省略。

现在，什么是 trailing 模板参数包？这是未指定的。但是这里Ts... 可以推断为空，所以它是。请注意，这有一些奇怪的含义，例如：

template <class... Ts> void g(std::tuple<Ts...> );
g({}); // ok, calls g<>?

另见this brief discussion。

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回到最初的问题。声明

Container d(1, 2, 3);

没有任何推导指南是格式良好的，因为我们可以成功地进行模板推导并将Ts...推导为空。也就是说，它完全等同于：

Container<> d(1, 2, 3);

那么当我们添加一个扣除指南时会发生什么？现在，我们在以下之间有效地执行重载解析：

template <class... Ts, class... Us>
Container<Ts...> f(Us... );             // the constructor template

template <class... Us>
Container<double, int, bool> f(Us... ); // the deduction guide 

f(1, 2, 3);                             // what does this return?

确定最佳可行候选人的决胜局在[over.match.best]，其中相关的两个是：

鉴于这些定义，一个可行的函数F1 被定义为比另一个可行的函数F2 的更好 函数如果 [...]

• F1 和 F2 是函数模板特化，根据 [temp.func.order] 中描述的偏序规则，F1 的函数模板比​​ F2 的模板更特化，或者，如果不是那，
• F1 是从演绎指南 ([over.match.class.deduct]) 生成的，而 F2 不是，或者，如果不是，[...]

函数模板部分排序 is really quite complicated 并且编译器在所有情况下都不能完全同意。但在这种情况下，我会说这是一个 gcc 错误（我提交了80871）。根据[temp.deduct.partial]：

用于确定排序的类型取决于完成部分排序的上下文：

• 在函数调用的上下文中，使用的类型是函数调用具有参数的函数参数类型。

也就是说，第一个函数模板（从构造函数合成的模板）中的Ts... 不用于偏序。这使得两个函数模板相同，因此没有一个比另一个更专业。我们应该然后进入下一个项目符号，它告诉我们更喜欢推导指南而不是构造函数，最终得到Container<double, int, bool>。然而，出于某种原因，gcc 认为第一个函数模板更专业，因此在进入演绎指南决胜局之前选择了它，这就是它以Container<> 结尾的原因。