别名模板的包扩展答案

【问题标题】：Pack expansion for alias template别名模板的包扩展
【发布时间】：2015-08-22 19:02:44
【问题描述】：

似乎只能扩展包参数来代替别名模板的包参数。这不适用于类或函数模板：

template <class T, class... Args> struct x { using type = T; };

template <class T, class... Args> using x_t     = typename x<T, Args...>::type;
template <class... Args>          using x_fix_t = typename x<Args...>::type;

template <class... Args> auto f(Args...) -> void {
  typename x<Args...>::type v1; // OK
  x_t<Args...> v2; // Error
  x_fix_t<Args...> v3; // OK
}

更简单的情况：

template <class T, class U> using y_t = T;

template <class... Args> auto f(Args...) -> void {
  y_t<Args...> v4; // Error
}

上述代码在g++ 4.9、g++ 5.1 和clang 3.5 中的c++11 和c++14 都会产生错误（即使f 从未实例化）。

为什么不允许这样做？一般规则是什么？我认为没有理由限制这一点。这似乎是一个很奇怪的禁令。

至于为什么不用第一个变体写成x_fix_t，更清楚的是x_t 有一个强制性的第一个参数。（例如，这就是不允许 f() 的原因）。但这并不重要，修复很容易。问题仍然存在：为什么？

gcc 错误：

error: pack expansion argument for non-pack parameter ‘T’ of
alias template ‘template<class T, class ... Args> using x_t = typename x::type’

clang 错误：

error: pack expansion used as argument for non-pack parameter of
alias template   x_t<Args...> v2;

【问题讨论】：

这里的信息是相关的，我认为：stackoverflow.com/q/24433658/4326278
另外，对于它的价值，MSVC 12 和 14 RC 编译这个没有诊断（除了未引用变量的正常警告） - 正如他们所说的“实现差异”。
在 g++ 4.8.2 中工作正常。
ICC 13 也接受该代码——有没有标准的人可以指出说不？否则，这是一个很好的发现——回归不是一个，而是两个不同的实现！

标签： c++ c++11 language-lawyer variadic-templates template-aliases

【解决方案1】：

这在 GCC 4.8 中编译，但在 GCC 4.9 中失败，这证明它与 CWG 1430 和 bug report #59498 有关。 Roy Chrihfield 提出的修复与您的完全相同：

Rewriting the code to use a struct succeeds:

template <typename T, typename ...>
struct alias { using type = T; };

template <typename ...T>
using variadic_alias = typename alias<T...>::type;

此外，Jason Merrill 详细说明了它为什么会失败：

实际上，不，这在很大程度上是 Core 1430 的问题；没有办法 mangle variadic_alias 不提及别名的名称修饰中的模板，它们应该完全是透明。这只是偶然在 4.8 中有效，因为检查是为发布禁用。

错误报告中没有进一步的讨论，因此我们可以求助于 CWG 1430：

最初，包扩展无法扩展为固定长度模板参数列表，但在 N2555 中已更改。这有效大多数模板都可以，但会导致别名模板出现问题。

在大多数情况下，别名模板是透明的；当它用于模板我们可以只替换依赖模板参数。但是，如果模板 ID 使用包扩展非可变参数。例如：
template<class T, class U, class V>
struct S {};

template<class T, class V>
using A = S<T, int, V>;

template<class... Ts>
void foo(A<Ts...>);
没有办法用S来表示A，所以我们需要持有到 A 上，直到我们有 Ts 可以替换，因此它需要在 mangling 中处理。

目前，EDG 和 Clang 拒绝这个测试用例，也抱怨 A. G++ 的一些模板参数也一样，但我认为那是一个错误。然而，在 ABI 列表中，John Spicer 认为它应该是被拒绝。

（参见第 1558 期。）

2012 年 10 月会议记录：

CWG 的共识是应该禁止这种用法，当依赖参数不能时禁止使用别名模板只需直接替换为 type-id。

补充说明，2013 年 4 月：

再举一个例子，考虑：
  template<class... x> class list{};
  template<class a, class... b> using tail=list<b...>;
  template <class...T> void f(tail<T...>);

  int main() {
    f<int,int>({});
  }
这个例子的处理存在实现差异。

换句话说，这是一个持续存在的问题，没有任何解决方案 (AFAIC)。

【讨论】：