Clang 是不是正确拒绝仅通过特化定义类模板的嵌套类的代码？

Posted 2023-02-21

【中文标题】Clang 是不是正确拒绝仅通过特化定义类模板的嵌套类的代码？

【英文标题】：Is Clang correct to reject code in which the nested class of a class template is defined only via specializations?Clang 是否正确拒绝仅通过特化定义类模板的嵌套类的代码？

【发布时间】：2020-03-15 02:59:15

【问题描述】：

给定以下类模板：

template<typename T>
struct Outer

    struct Inner;

    auto f(Inner) -> void;
;

我们为Outer的每个特化分别定义Inner：

template<>
struct Outer<int>::Inner ;

template<>
struct Outer<double>::Inner ;

然后为Outer的所有特化定义一次成员函数f：

auto Outer<T>::f(Inner) -> void

但是 Clang (9.0.0) 抱怨：

error: variable has incomplete type 'Outer::Inner'

auto Outer<T>::f(Inner) -> void

                      ^

我们还可以通过为Outer 的所有其他特化提供Inner 的定义来规避编译器错误：

template<typename T>
struct Outer<T>::Inner ;

或为每个专业分别定义f：

template<>
auto Outer<int>::f(Inner) -> void




template<>
auto Outer<double>::f(Inner) -> void

GCC 和 MSVC 都接受初始代码，这就引出了问题；这是一个 Clang 错误还是三个中唯一符合的实现？

Try on Compiler Explorer

【问题讨论】：

Inner 的特殊性无关紧要，删除它们不会改变编译结果。

@n.'pronouns'm。我不确定你是什么意思。 adding a definition of Inner for all other specializations 和 defining f separately for each specialization 都解决了编译错误。

我们再读一遍：删除它们并不会改变编译结果。不添加，不删除。 gccclang

@n.'pronouns'm。我现在明白你的意思了，但这仍然是一个奇怪的评论。我的问题的重点是 Inner 被报告为不完整的类型，尽管提供了 Outer 的每个专业化的定义。如果您删除它的定义，Inner 显然会（正确地）是一个不完整的类型。

"如果您删除它的定义，显然 Inner 将（正确地）是一个不完整的类型。" 不，这根本不是 ckear。特化是一个完全独立的模板，它不会完全影响主模板。

【参考方案1】：

我认为 Clang 拒绝您的代码是错误的。我们必须问自己，您的函数声明和定义与

auto f(typename T::Inner) -> void;

// ...

template<typename T>
auto Outer<T>::f(typename T::Inner) -> void
 

在这个例子中，T::Inner 显然是一个依赖类型。所以 Clang 可能不会假设它在实例化之前是不完整的。在您的示例中也是如此吗？我会这么说。因为我们在标准中有这个：

[temp.dep.type]

5一个名字是一个当前实例化的成员如果它是

一个非限定名称，在查找时，它指的是当前实例化或非依赖类的至少一个成员 其基类。 [ 注意：这只能在查找名称时发生 在类模板定义所包含的范围内。 - 结尾 注意 ] ...

一个名字是一个当前实例化的依赖成员如果它是 当前实例化的成员，在查找时指代 当前实例化的类的至少一个成员。

9一个类型是依赖的，如果是的话

... 未知专业的成员， 一个嵌套类或枚举，它是当前实例化的依赖成员， ...

所以第 9 段中的第一个项目符号涵盖了typename T::Inner 的情况。那是一个依赖类型。

同时，您的案例已被第二个项目符号覆盖。 Outer::Inner 是在Outer 的当前实例化中找到的名称，而且它在Outer 本身中找到，而不是在基类中。这使它成为当前实例化的依赖成员。此名称指的是嵌套类。这意味着第二个项目符号中的所有条件都适用，从而使 Outer::Inner 也成为依赖类型！

由于在这两种情况下我们都有自己的依赖类型，编译器应该将它们平等地视为依赖类型。我的结论是 GCC 和 MSVC 是对的。

【讨论】：

Bug reported。谢谢。