不完整类型的新内容在包装在模板中时编译

new of incomplete type compiles when wrapped in template

本文关键字：编译 包装 类型 新内容      更新时间：2023-10-16

考虑这段代码，有一个明显的编译错误：（1）

struct A;
struct B {
  B() { new A(); } // error: allocation of incomplete type 'A'
};

使用unique_ptr也无济于事：（2）

struct A;
struct B {
  B() { std::make_unique<A>(); } // error: due to ~unique_ptr()
};

然后（令我非常惊讶）我发现，这将编译：（3）

struct A;
struct B {
  B() { std::make_unique<A>(); }
};
struct A {}; // OK, when a definition is added **below**

然后我检查了一下，这是否也有助于new - 不：（4）

struct A;
struct B {
  B() { new A(); } // error: allocation of incomplete type 'A'
};
struct A {};

我认为这与template有关，事实上：将new包装在template中确实可以编译：（5）

template <typename T> 
T* my_new() { return new T(); } // OK, when wrapped in template
struct A;
struct B {
  B() { my_new<A>(); }
};
struct A {};

为了完整起见，删除A的定义会再次引发错误：（6）

template <typename T> 
T* my_new() { return new T(); } // error: allocation of incomplete type 'A'
struct A;
struct B {
  B() { my_new<A>(); }
}; 
// do note: definition of A removed

这是怎么回事？据我了解，编译器必须知道分配它的A的大小/定义，因此仅仅声明它是不够的。此外，我认为，定义必须先于分配。

当直接使用new时，这似乎是正确的（1,4）。但是当new被包裹时，很明显我错了（2,3,5,6）。

到目前为止，我发现的可能解释是：

  • 对已完成类型的检查将延迟到发生template实例化。我认为这是正确的，但就我而言，直接使用new A()和调用my_new<A>()几乎发生在同一个位置。所以这不能成为原因。右？
  • 使用不完整的类型作为template参数可能是未定义的行为。这是真的吗？即使启用所有警告，编译器也不会抱怨。比较 5 和 6 似乎也表明，编译器足够聪明，可以弄清楚，定义如下（因此实际上使类型完整）。

为什么 4 被认为是不正确的，而 5 编译（或者 5 只是虚假编译未定义的行为 [但 3 也必须有缺陷，对吧？

顺便说一句：使用 CLANG++-3.5.0 和 G++-4.9.2 进行测试

§14.6.4.1 [temp.point]/p1,8，强调我的：

1 对于函数模板专用化，成员函数模板 专用化，或成员函数或静态的专用化 类模板的数据成员（如果专用化是隐式的） 实例化，因为它是从另一个模板中引用的 专业化及其引用上下文取决于 模板参数，专业化的实例化点 是封闭专用化的实例化点。 否则，这种专业化的实例化点 紧跟在命名空间范围声明或定义之后 指专业化。

8 函数模板

、成员函数模板的专用化， 或成员函数或静态数据的成员类模板可以 在一个翻译单元中有多个实例化点，以及 除了上述实例化点外，对于任何 这种专业化在 翻译单元，翻译单元的末尾也被认为是一个 实例化点。类模板的专用化在 翻译单元中的大多数实例化点。一个 任何模板的专用化都可以在 多个翻译单元。如果两个不同的实例化点 根据模板赋予模板专业化不同的含义 定义规则（3.2），程序格式不正确，无诊断 必填。

my_new<A>的实例化有两个点，一个在B定义的末尾，一个在翻译单元的末尾。由于这两点将导致不同的含义（对于片段 3 和 5），因此程序的 NDR 格式不正确（即，它具有未定义的行为）。

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