不能使用基类模板成员函数

Question

出于某种原因，我可以看到最上面的template<typename T> X<...>::fn(T&&)，但看不到基类版本。使用 using 关键字导入它们不起作用。据我了解：

In Class definition

... If the derived class already has a member with the same name, parameter list, and qualifications, the derived class member hides or overrides (doesn't conflict with) the member that is introduced from the base class.

示例代码：

#include <iostream>
#include <type_traits>

#define ENABLE_IF(...) std::enable_if_t<__VA_ARGS__, int> = 0

struct dummy {};

template<typename T>
struct always_false : std::false_type {};

template<typename...Ts>
struct X;

template<typename Tx, typename T, typename...Ts>
struct X<Tx, T, Ts...> : X<Tx, Ts...>
{
    using X<Tx, Ts...>::fn;

    template<typename R, ENABLE_IF(std::is_same<T, R>::value)>
    auto fn(R&& x)
    {
        return x;
    }
};

template<typename Tx>
struct X<Tx>
{
    template<typename R>
    auto fn(R&& x)
    {
        static_assert(always_false<R>::value, "Invalid type");
    }
};

int main()
{
    X<dummy, int, float> x;
    std::cout << x.fn(1) << std::endl;
    std::cout << x.fn(1.f) << std::endl;
    std::cout << "Hello, world!\n";
}

我已经在 g++、clang 和 VC++ 上尝试过，它们都有各种错误（ambiguous call、member function disabled 和 could not deduce）。有趣的是，g++ 调用 X<dummy, int, float>::fn(int&&) 失败，而 clang 和 VC++ 调用 X<dummy, int, float>::fn(float&&) 失败。

据我了解，编译器在调用 X<dummy, int, float>::fn(float&&) 时应忽略绝对基类成员函数 template<typename R> R X<dummy>::fn(R&&)，因为该模板应解析为 float X<dummy>::fn(float&&)，这与派生成员函数 float X<dummy, float>::fn(float&&) 完全匹配，需要派生出一个可以毫不含糊地调用。

我做错了什么？我不明白什么？

编辑

套用T.C.'s answer so far，“这就是规范所说的”，我想说这不是正确的解释。那里给出的两点是相互冲突的。如果它们同样匹配（第 1 点），那么只有最衍生的函数签名应该是可见的（第 2 点）。

无论如何，如果问题是规范问题，那么如果我要禁用会导致歧义的匹配重载的可能性，它应该会消失。因此，以下应该有效：

#include <iostream>
#include <type_traits>

#define ENABLE_IF(...) std::enable_if_t<__VA_ARGS__, int> = 0


template<typename T>
struct always_false : std::false_type {};


template<typename...Ts>
struct list {};


template<typename...Ts>
struct is_one_of;

template<template <typename...> class TT, typename T, typename T1, typename...Ts>
struct is_one_of<T, TT<T1, Ts...>> : is_one_of<T, TT<Ts...>> {};

template<template <typename...> class TT, typename T, typename...Ts>
struct is_one_of<T, TT<T, Ts...>> : std::true_type {};

template<template <typename...> class TT, typename T>
struct is_one_of<T, TT<>> : std::false_type {};


template<typename...Ts>
struct X;

template<typename L, typename T, typename...Ts>
struct X<L, T, Ts...> : X<L, Ts...>
{
    using X<L, Ts...>::fn;

    template<typename R, ENABLE_IF(std::is_same<T, R>::value)>
    constexpr auto fn(R&& x) const
    {
        return x;
    }
};

template<typename L>
struct X<L>
{
    template<typename R, ENABLE_IF(!is_one_of<R, L>::value)>
    constexpr auto fn(R&& x) const
    {
        static_assert(always_false<R>::value, "Type R didn't match");
    }
};


template<typename...Ts>
struct XX : X<list<Ts...>, Ts...> {};

int main()
{
    XX<int, float> x;
    std::cout << x.fn(1) << std::endl;
    std::cout << x.fn(2.f) << std::endl;
}

它在g++ 下工作，但在clang 和VC++ 下有同样的问题。那么，这里只有 g++ 符合，其余的都是有缺陷的吗？

Answer 1

两件事：

1. fn 的基准包罗万象版本与其他 fn 变体一样好；因此，充其量你会得到一个模棱两可的过载错误。

2. 隐藏 using-declarations 不考虑完整签名（对于函数模板将包括模板参数列表）。它only considers 1) 名称、2)（函数）参数类型列表、3) cv-qualification 和 4) ref-qualifier（如果有）。如果所有四个都匹配，则隐藏基类函数模板，并且不会由 using-declaration 引入。值得注意的是，没有考虑模板参数列表。在您的情况下，各种fns 之间唯一不同的是模板参数列表；它们都具有相同的名称、相同的参数类型列表、相同的 cv 限定符和相同的 ref 限定符（或缺少它们）。因此，派生最多的fn 将从基类中隐藏所有fn。

   GCC 似乎没有实现这部分来规范并在决定隐藏时考虑模板参数列表。

   对此部分的一个可能解决方法是将enable_if 移动到函数参数， 隐藏检查会考虑该参数。

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C++ 中重载解析的工作方式是：

1. 名称查找以构建一组候选函数和函数模板。
2. 对于每个候选函数模板，执行模板参数推导。如果扣除失败，则将其从重载集中删除。如果推导成功，则将候选函数模板替换为推导的特化。
3. 从候选集中消除不可行的候选。
4. 如果集合为空，则出错。否则，在候选函数中找到最佳可行函数。

隐藏在第一步操作：如果一个声明被隐藏，它不会通过名称查找找到，因此它不在初始候选集中，并且在任何情况下都不会被重载解析考虑 /em>，无论步骤 2、3 或 4 中发生什么。隐藏声明实际上不存在用于重载解析。

因此，在您的情况下，基类 fns 都被隐藏了。这是什么意思？这意味着通过名称查找找到的唯一候选者是来自最派生类的int，仅此而已。如果模板参数推导和替换成功，将调用该函数模板。如果他们失败了（如x.fn(2.f) 案例），那么就没有可行的候选人了，你会得到一个错误。