可变参数模板作为模板参数：推导适用于 GCC，但不适用于 Clang答案

【问题标题】：Variadic template as template parameter: deduction works with GCC but not with Clang可变参数模板作为模板参数：推导适用于 GCC，但不适用于 Clang
【发布时间】：2012-11-11 08:25:39
【问题描述】：

在使用 GCC 4.7.2 和 Clang 3.1 编译一些 C++11 代码时，我遇到了一个问题，即 Clang 无法推断出 GCC 成功的模板参数。在更抽象的形式中，代码如下所示：

src/test.cc:

struct Element {
};

template <typename T>
struct FirstContainer {
};

template <typename T, typename U = Element>
struct SecondContainer {
};

template <template <typename> class Container>
void processOrdinary(Container<Element> /*elements*/) {
}

template <template <typename, typename> class Container>
void processOrdinary(Container<Element, Element> /*elements*/) {
}

template <template <typename, typename...> class Container>
void processVariadic(Container<Element> /*elements*/) {
}

int main() {
  // This function instantiation works in both GCC and Clang.
  processOrdinary(FirstContainer<Element>{});
  // This function instantiation works in both GCC and Clang.
  processOrdinary(SecondContainer<Element>{});
  // This function instantiation works in both GCC and Clang.
  processVariadic(FirstContainer<Element>{});
  // This function instantiation works in both GCC and Clang.
  processVariadic<SecondContainer>(SecondContainer<Element>{});
  // This function instantiation works in GCC but not in Clang.
  processVariadic(SecondContainer<Element>{});
  return 0;
}

通过阅读第 14.3.3 节中的示例和标准第 14.8.2 节中的规范，我认为推论应该有效，但我不能肯定地说。这是我从构建中得到的输出：

mkdir -p build-gcc/
g++ -std=c++0x -W -Wall -Wextra -Weffc++ -pedantic -c -o build-gcc/test.o src/test.cc
g++  -o build-gcc/test build-gcc/test.o
mkdir -p build-clang/
clang++ -std=c++11 -Weverything -Wno-c++98-compat -c -o build-clang/test.o src/test.cc
src/test.cc:34:3: error: no matching function for call to 'processVariadic'
  processVariadic(SecondContainer<Element>{});
  ^~~~~~~~~~~~~~~
src/test.cc:21:6: note: candidate template ignored: failed template argument deduction
void processVariadic(Container<Element> /*elements*/) {
     ^
1 error generated.
make: *** [build-clang/test.o] Fel 1

为什么结果不同？ GCC 是马虎、Clang 笨，我的代码是否包含未指定的行为或全部？

【问题讨论】：

我同意你的看法。我在 C++11 最终草案中看到的所有内容都表明这应该可行。 14.3.3.3 尤其相关。
您的示例缺少typedef int Element;，对吗？
不，在代码的开头我定义了一个名为 Element 的结构。
您是否尝试将其发布到 clang/llvm 邮件列表？他们可能对此有更深入的了解，并且很高兴知道他们的实施是否不完整。

标签： c++ gcc c++11 clang variadic-templates

【解决方案1】：

Clang 正在尝试推断此调用的参数：

processVariadic(SecondContainer<Element>{});

由于SecondContainer 有一个默认模板参数，这相当于：

processVariadic(SecondContainer<Element, Element>{});

因此，它使用P = Container<Element> 和A = SecondContainer<Element, Element> 执行模板参数推导。它可以立即推断出Container模板参数是SecondContainer。

接下来，它会考虑模板参数。由于参数类型是完全解析的，Clang 认为参数必须有尽可能多的类型，否则推导不可能成功（它不考虑默认参数）。所以它标记了一个扣除失败。

那么，应该发生什么？用[temp.deduct.type]p8的话来说，

如果P和A具有以下形式之一，则可以推导出模板类型参数T、模板模板参数TT或模板非类型参数i：
[...]
TT<T>
TT<i>
TT<>
其中 [...] <T> 表示模板参数列表，其中至少一个参数包含 T，<i> 表示模板参数列表，其中至少一个参数包含 i，<> 表示模板参数列表，其中没有参数包含 T 或 i。

为了匹配模板参数，我们转向[temp.deduct.type]p9：

如果P 有一个包含<T> 或<i> 的形式，则将相应模板参数列表P 的每个参数Pi 与相应模板参数列表的相应参数Ai 进行比较A.

这里有两件事要注意。一个是该规则没有说明如果列表Pi 和Ai 的长度不同（在这种情况下就是这样）会发生什么，并且常见的解释似乎是不检查不匹配的项目。另一个是无论如何都不应该遵循这个规则，因为P的形式不包含<T>或<i>（它只包含<>，因为其中没有模板参数）。

因此，Clang 拒绝此代码是错误的。我已经在r169475 中修复了它。

【讨论】：