使用 /permissive- 在 Visual C++ 中编译时出现奇怪的模板错误

Question

我正在尝试使用 /permissive- 在 VS2019 中编译一些代码，其中涉及模板和重载，并且正在发生奇怪的事情。 (https://godbolt.org/z/fBbQu6)

就像在上帝螺栓中一样，当我的 templateFunc() 在两个重载之间声明时，如下所示：

namespace Foospace {
    class A;
    void func(A*) {};

    template<class T> void templateFunc() { Foospace::func((T*)0); }

    class B;
    void func(B*) {};

    void func() { Foospace::templateFunc<B>(); }
}

我收到error C2664: 'void Foospace::func(Foospace::A *)': cannot convert argument 1 from 'T *' to 'Foospace::A *'

如果我将 templateFunc() 移到重载之下，它显然可以工作：

namespace Foospace {
    class A;
    void func(A*) {};

    class B;
    void func(B*) {};

    template<class T> void templateFunc() { Foospace::func((T*)0); }

    void func() { Foospace::templateFunc<B>(); }
}

如果我在两个同样有效的重载之前移动 templateFunc()：

namespace Foospace {
    template<class T> void templateFunc() { Foospace::func((T*)0); }

    class A;
    void func(A*) {};

    class B;
    void func(B*) {};

    void func() { Foospace::templateFunc<B>(); }
}

如果我将 templateFunc() 保留在两个重载之间，但只是从对 func() 的调用中删除了 Foospace 命名空间限定符，那么突然之间这也可以了：

namespace Foospace {
    class A;
    void func(A*) {};

    template<class T> void templateFunc() { func((T*)0); }

    class B;
    void func(B*) {};

    void func() { Foospace::templateFunc<B>(); }
}

这是怎么回事？

Answer 1

这里有很多 C++ 规则在起作用。

• Qualified name lookup
• Unqualified name lookup
• Argument-dependent lookup
• Dependent name lookup 和 template name resolution（又名two-phase lookup）

作为 Herb Sutter put it，“难度 9/10”。

让我们一一考虑。

namespace Foospace {
    class A;
    void func(A*) {};

    template<class T> void templateFunc() { Foospace::func((T*)0); }

    class B;
    void func(B*) {};

    void func() { Foospace::templateFunc<B>(); }
}

这里我们在模板内有合格的查找。查找名称 Foospace::func 并“绑定”at the point of template definition。当时只知道func(A*)，因此随后对func(B*) 的调用失败。编译器拒绝代码是正确的。请注意，这个 wasn't implemented 直到最近才在 MSVC 中。

namespace Foospace {
    class A;
    void func(A*) {};

    class B;
    void func(B*) {};

    template<class T> void templateFunc() { Foospace::func((T*)0); }

    void func() { Foospace::templateFunc<B>(); }
}

同样的故事，只有 重载集 func(A*), func(B*) 中的查找结果。所以两个调用都成功了。

namespace Foospace {
    template<class T> void templateFunc() { Foospace::func((T*)0); }

    class A;
    void func(A*) {};

    class B;
    void func(B*) {};

    void func() { Foospace::templateFunc<B>(); }
}

在这里查找什么也没找到。代码应该无法编译。出于某种原因，MSVC 编译它，这表明它要么是错误，要么是功能/扩展。 GCC 和 clang reject it.

namespace Foospace {
    class A;
    void func(A*) {};

    template<class T> void templateFunc() { func((T*)0); }

    class B;
    void func(B*) {};

    void func() { Foospace::templateFunc<B>(); }
}

这里是不合格的查找。 ADL 规则适用，因此在模板定义时无法确定func(T*) 是否已解析，因此第 1 阶段查找总是让它继续进行。当两个声明都知道时，会查找名称at the point of template instantiation。代码编译正常。

Answer 2

MSVC 和两阶段查找存在一些问题。

在 Visual Studio 2017 版本 15.3 及更高版本中，默认情况下，编译器使用两阶段名称查找进行模板名称解析。

/permissive- 选项隐式设置 conforming 两阶段查找编译器行为，但可以使用 /Zc:twoPhase- 覆盖它.

如果指定了选项 /Zc:twoPhase-，编译器将恢复到其之前的non-conforming类模板和函数模板名称解析和替换行为。

设置此选项后，代码将编译。请参阅godbolt demo.

相关错误报告：

1. Implement correct two-phase lookup for C++ templates

2. Using /permissive- in a C++/CLI project triggers two-phase name lookup warnings