模板实例化分析错误

Template instantiation parse error

本文关键字：错误 实例化      更新时间：2023-10-16

很抱歉标题含糊不清，我对这个问题的理解不够好，甚至无法正确描述它。我只是不明白为什么我main()的最后一行失败了。下面是适量的嵌套模板调用：

#include <iostream>
template <typename T>
struct ObjFirst {};
template <typename T>
struct ObjFirst<void (*)(T)> {
template <void (*fp)(T)>
static void f(T arg){fp(arg);}
};
template <typename T, typename R>
struct ObjFirst<R (*)(T)> {
template <R (*fp)(T)>
static R f(T arg) {return fp(arg);}
};
template <typename T>
struct Id {
template <T fn_ptr>
static auto funcPtr(void) { return &ObjFirst<T>::template f<fn_ptr>; }
};
template <auto fn>
auto id() { return Id<decltype(fn)>::template funcPtr<fn>(); }
int sampleFunc(int) {return 0;}
void sampleFuncV(int) {}
template <typename R, typename T>
R sampleFuncT(T) {return R{};}
template <>
int sampleFuncT<int, int>(int i) {return 7+i;}
struct A {};
struct B : A {};
int main()
{
id<&sampleFunc>(); // OK
id<&sampleFuncV>(); // OK
auto f = id<&sampleFuncT<int, int>>(); // OK
std::cout << f(3); // Double-checking the result: OK ('10')
id<&std::dynamic_cast<B, A>>();
return 0;
}

您可以看到此模板机制的几个不同调用有效，但最后一个没有。有一会儿我以为这是因为为模板化参数选择了错误的ObjFirst专用化，但没有。

任何想法都值得赞赏。可以使用GCC 7，GCC 8和clang 6观察到故障：https://godbolt.org/g/5spCJy

此代码基于以下信念：标准中指定dynamic_cast如下内容：

namespace std {
template <typename Dst, typename Src>
Dst* dynamic_cast(Src* );
}

但是，虽然四个C++强制转换可能看起来像函数模板的调用，但它们实际上是核心语言的一部分。这些是关键字，它们是无范围的，虽然它们接受一个看起来像模板类型参数的东西，但实际上不是。

所以&std::dynamic_cast<B, A>没有任何意义。根本没有std::dynamic_cast，dynamic_cast只接受一个类型参数，并且你不能有一个"部分"的动态强制转换 - 表达式是dynamic_cast<T>(v)的，你不能只拥有dynamic_cast<T>本身。

假设std::dynamic_cast只是std::dynamic_pointer_cast的错别字，您的代码还有另外两个问题：

  1. 您不能dynamic_castA*到B*。您可以向上转换非多态对象/指针，但不能向下转换它们。所以这是格式错误的。

  2. 如果你A多态的，问题是，如果你稍微减少它并使ObjFirst的基本情况不完整而不是空，问题会变得更加清晰：

    template <typename T>
struct ObjFirst;
template <typename T>
struct ObjFirst<void (*)(T)> {}; 
template <typename T, typename R>
struct ObjFirst<R (*)(T)> {} ;
struct B { };
struct D : B { };
int main()
{
ObjFirst<decltype(&std::dynamic_pointer_cast<B,D>)> n;
}

这无法编译并显示错误：

foo.cxx: In function ‘int main()’:
foo.cxx:18:57: error: aggregate ‘ObjFirst<std::shared_ptr<B> (*)(const std::shared_ptr<D>&) noexcept> n’ has incomplete type and cannot be defined
ObjFirst<decltype(&std::dynamic_pointer_cast<B,D>)> n;
^

这应该清楚地表明问题是什么。您有void(*)(T)和R(*)(T)的特化，但std::dynamic_pointer_cast也不匹配，因为noexcept现在是类型系统的一部分。

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