模板类成员函数不是在实例化时编译的吗？

Question

在将代码从 Visual Studio 移植到 gcc 时，我发现了一个奇怪的问题。以下代码在 Visual Studio 中编译良好，但在 gcc 中导致错误。

namespace Baz
{
   template <class T>
   class Foo
   {
   public:
      void Bar()
      {
         Baz::Print();
      }
   }; 

   void Print() { std::cout << "Hello, world!" << std::endl; }
}

int main()
{
   Baz::Foo<int> foo;
   foo.Bar();

   return 0;
}

我的理解是这应该可以编译，因为在模板实例化之前（在定义 Print() 之后）不应该编译该类。但是，gcc 报告以下内容：

t.cpp：在成员函数 'void Baz::Foo::Bar()' 中： 第 8 行：错误：'Print' 不是 'Baz' 的成员

谁是对的？如果 gcc 是正确的，为什么？

Answer 1

gcc 是对的。模板分两个阶段编译：一次是在解析时，一次是在实例化时。

在解析时，任何不依赖于模板参数的东西都会被检查，所以在这种情况下Baz::Print被查找，发现没有被声明，所以这是一个错误。

如果调用是 T().Print() 或其他依赖于 T 类型的调用，则查找将延迟到实例化时间（或至少部分延迟 --- 见下文。）

像 Baz::Print 这样的限定名称总是在定义时查找，除非限定本身取决于模板参数（例如 T::Print），尽管重载解决方案推迟到实例化时间。这意味着您不能在声明模板后添加到限定名称的重载集。

如果任何函数参数依赖于模板参数，则在实例化时会查找诸如 Print 之类的非限定名称。所以Print(T()) 会在实例化时被查找，而Baz::Print(T()) 不会。值得注意的是，实例化时间查找仅限于那些在声明点可见的名称以及通过 ADL 找到的名称，因此对于Foo<int>，即使是普通的Print(T())，如果它在模板（如示例中）。

为了使示例代码正常工作，可以在Print 的定义之后定义Foo<T>::Bar，或者在Foo 的定义之前转发声明Print。

Answer 2

gcc 是对的。这是因为Baz 是一个命名空间，并且命名空间是从上到下解析的，所以Baz::Print 的声明在Foo 内部是不可见的（因为它在它的下方）。

当模板被实例化时，只考虑模板定义中可见的名称，不包括 Koenig 查找（在您的情况下不会改变任何内容）。

如果Baz 是一个结构或类，您的代码将起作用，因为它们分两个阶段进行解析（首先是声明，然后是主体），因此在结构或类中声明的任何内容在例如内部可见。成员函数，无论它们在源文件中的顺序如何。

您可以通过在Foo 之前声明Baz::Print 来使其工作。

引用标准：

14.6.3 非依赖名称

模板定义中使用的非依赖名称使用通常的名称查找找到并绑定在 点它们被使用。

14.6.4 从属名称解析

在解析从属名称时，会考虑来自以下来源的名称：

• 在模板定义处可见的声明。
• 来自与函数参数类型相关的命名空间的声明 来自实例化上下文 (14.6.4.1) 和定义上下文。

（结束引用）

当Print 不依赖时（就像现在一样），它不会被发现，因为它是在其声明之前查找的（在模板定义上下文中）。如果它是依赖的，它就不是第一种情况（与非依赖时相同），并且Baz与int（模板参数）没有任何关联，因此不会根据第二种情况进行搜索要么。