在 msvc 和 clang 中导致编译器错误的概念？

Question

我有以下代码：

#include <variant>

template <typename T>
struct S{};

using Var = std::variant<S<int>, S<float>>;

template <typename T>
concept VariantMember = requires(Var var) { std::get<T>(var); };

void foo(VariantMember auto x) {}
void foo(auto x) {}

void bar()
{
    foo(S<int>{});
    foo(S<char>{});
}

MSVC 错误

error C2338: get(variant&) 要求 T 在 Types 中只出现一次。 (N4835 [variant.get]/5)

在这种情况下，只有当我在变体 S 中使用同一模板的两个实例时才会发生这种情况。所以首先std::get出乎意料地出错，然后这个概念并没有失败，而是直接出错。有趣的是，如果我在概念之外使用std::get，例如：

std::get<S<int>>(Var{ S<int>{} });

代码编译良好。

Clang 似乎只是忽略了这个概念，在这两种情况下总是选择foo 的第一个重载。

godbolt

这些实际上是错误还是我搞砸了？

Answer 1

首先，您的S 模板是噪音。删除它。

using Var = std::variant<int, float>;

template <typename T>
concept VariantMember = requires(Var var) { std::get<T>(var); };

template <int = 1>
void foo(VariantMember auto x) {}

template <int = 2>
void foo(auto x) {}

void bar()
{
    foo(int{});
    foo(char{});
}

我们得到同样的错误。如果我注释掉 char 的情况，它在 MSVC 中编译得很好。

std::get<char>(Var{}) 不需要对 SFINAE 友好。 std::get 可以（并且确实）在 MSVC 中失败。

在此版本中，一旦我删除了出现硬错误的 char，clang 和 msvc 都会调用 int=1 重载。

我们如何处理硬错误？写一个没有的get； safe_get:

template<class T, class...Ts>
requires (1 == (std::is_same_v<T, Ts>+...))
T& safe_get( std::variant<Ts...>& var ) 
  return std::get<T>(var);
}
template<class T, class...Ts>
requires (1 == (std::is_same_v<T, Ts>+...))
T const& safe_get( std::variant<Ts...> const& var ) 
  return std::get<T>(var);
}
// ...
template <typename T>
concept VariantMember = requires(Var var) {
  {safe_get<T>(var)};
};

（我添加并声明 1，这给了我“匹配且仅一次”）。

然后我们返回您的S 模板和everything works。

Answer 2

Yakk 解释了这个问题：std::get mandates 类型出现在变体中。它不是 SFINAE 友好的（即它不是一个约束）。因此，您的 VariantMember<T> 概念并没有真正检查任何内容：它要么是 true，要么是格式错误的。

相反，我们必须以不同的方式编写概念。对于Boost.Mp11，这是一个简短的单行字（一如既往）：

template <typename T>
concept VariantMember = mp_contains<Var, T>::value;

---

我不清楚您是否需要检查 T 是否只是变体的成员（正如我在上面实现的那样），或者您是否需要检查 T 是否在变体中恰好存在一次。如果是后者，那只是一种不同的算法：

template <typename T>
concept VariantMember = mp_count<Var, T>::value == 1;

Answer 3

与 Yakk 类似，我想出了自己的 get。我首先使用get 的原因是要找出类型T 是否是std::variant 的成员。所以我想我只是测试一下我是否可以在带有T 的变体上调用std::get。

无论如何，如果有人发现它有用，这是我的解决方案：

namespace detail
{
    template <typename Test, typename Variant>
    struct CountVariantMembers;

    template <typename Test, template <typename ...> typename Variant, typename ...Args>
    struct CountVariantMembers<Test, Variant<Args...>>
    {
        static constexpr std::size_t Count = (std::same_as<Test, Args> + ...);
    };
}

template <typename T, typename Variant>
concept VariantMember = details::CountVariantMembers<T, Variant>::Count > 0;