类模板特化偏序和函数综合答案

【问题标题】：Class template specialization partial ordering and function synthesis类模板特化偏序和函数综合
【发布时间】：2017-07-14 00:11:12
【问题描述】：

选择首选哪个类模板特化的规则包括将特化重写为函数模板，并通过函数模板的排序规则 [temp.class.order] 确定哪个函数模板更特化。考虑这个例子，然后：

#include <iostream>

template <class T> struct voider { using type = void; };
template <class T> using void_t = typename voider<T>::type;

template <class T, class U> struct A { };

template <class T> int foo(A<T, void_t<T>> ) { return 1; }
template <class T> int foo(A<T*, void> )     { return 2; }

int main() {
    std::cout << foo(A<int*, void>{});
}

gcc 和 clang 都在这里打印 2。这对于前面的一些示例是有意义的 - 对非推导上下文进行推导（void 对 void_t<T>）只是被忽略，因此推导 <T, void_t<T>> 对 <X*, void> 成功，但推导 <T*, void> 对 <Y, void_t<Y>> 均失败论据。很好。

现在考虑这个概括：

#include <iostream>

template <class T> struct voider { using type = void; };
template <class T> using void_t = typename voider<T>::type;

template <int I> struct int_ { static constexpr int value = I; };

template <class T, class U> struct A      : int_<0> { };
template <class T> struct A<T, void_t<T>> : int_<1> { };
template <class T> struct A<T*, void>     : int_<2> { };

int main() {
    std::cout << A<int*, void>::value << '\n';
}

clang 和 gcc 都将此专业化报告为模棱两可，介于 1 和 2 之间。但为什么？合成的函数模板没有歧义。这两种情况有什么区别？

【问题讨论】：

分页@bogdan.
有趣，看起来像一个错误，VC++ 也报告了歧义。根据14.5.5.2，这些类应该转换为template <class T> void f(A<T, void_t<T>>)和template <class T> void f(A<T*, void>)，第二个应该像你的第一个例子一样选择
我在这里 :-)。首先想到的是，这和我写的关于in this answer 的问题是一样的，但我会稍微考虑一下。
@Bogdan void_t 的“无序”问题是 CWG 2173。
@MassimilianoJanes 在您的示例中，您将合成类型固定为具体的众所周知的类型，因此您没有对通用算法进行建模。如果您想在答案的最后一个示例中添加相关的voider 专业化，请添加template<> struct voider<T0_> { using type = U0_; };。这将更改您示例中的结果，但不会更改编译器实际用于部分排序的算法。要测试编译器的算法，您可以使用this one 之类的示例；我在代码 cmets 中包含了一些解释。

标签： c++ templates language-lawyer partial-ordering

【解决方案1】：

Clang 与 GCC 兼容（并且与依赖于这两种行为的现有代码兼容）。

考虑 [temp.deduct.type]p1：

[...] 尝试查找模板实参值（类型形参的类型、非类型形参的值或模板形参的模板），在替换推导的值（称其为推导的A），与A兼容。

问题的症结在于这里的“兼容”是什么意思。

当对函数模板进行部分排序时，Clang 只是双向推导；如果推演在一个方向上成功但在另一个方向上没有成功，则假设结果将是“兼容的”，并将其用作排序结果。

但是，当对类模板部分特化进行部分排序时，Clang 将“兼容”解释为“相同”的意思。因此，如果将其中一个推导的参数替换为另一个会重现原始的部分专业化，它只会认为一个部分专业化比另一个更专业化。

更改这两者中的任何一个以匹配另一个会破坏大量实际代码。 :(

【讨论】：