Chuyên môn hóa dựa trên tính hợp lệ của kích thước mảng

Cố gắng chuyên môn hóa dựa trên tính hợp lệ của kích thước mảng:

// base template
template<int p, typename T = void>
struct absolute {
    operator int () const { return 0; }
};

// positive case template
template<int p>
struct absolute<p, typename std::void_t<int[p]>> {
    operator int () const { return p; }
};

// negative case template
template<int p>
struct absolute<p, typename std::void_t<int[-p]>> {
    operator int () const { return -p; }
};


int main() {
    std::cout << absolute<5>() << std::endl;
    std::cout << absolute<-5>() << std::endl;
    std::cout << absolute<0>() << std::endl;
}

Vấn đề # 1:

Mã trên hoạt động độc đáo với gcc nhưng không biên dịch với tiếng kêu .

Clang tạo ra lỗi: xác định lại cấu trúc mẫu 'tuyệt đối'

Ai đúng?

Vấn đề 2:

Cả với gcc và với tiếng kêu (nếu chúng tôi loại bỏ chuyên môn tiêu cực để đưa tiếng kêu trở lại trò chơi), không rõ lý do tại sao absolute<0>()chọn mẫu cơ sở. Không có gì sai với int[0]cũng như std::void_t<int[0]>dường như chuyên sâu hơn:

// base template
template<int p, typename T = void>
struct absolute {
    operator int () const { return -1; }
};

// positive case template
template<int p>
struct absolute<p, typename std::void_t<int[p]>> {
    operator int () const { return p; }
};

int main() {
    std::cout << absolute<5>() << std::endl; // 5
    std::cout << absolute<0>() << std::endl; // -1, why not 0?
}

Và ... nếu mẫu cơ sở chỉ được khai báo mà không thực hiện, như:

// base template
template<int p, typename T = void>
struct absolute;

Cả gcc và clang đều không thể biên dịch , phàn nàn về việc sử dụng loại không đầy đủ cho cuộc gọi : absolute<0>(). Mặc dù nó có vẻ phù hợp với trường hợp chuyên ngành.

Tại sao vậy?

Về lỗi xác định lại của Clang, xem câu hỏi này .

Các id mẫu ban đầu của các mẫu bí danh, chẳng hạn như std::void_tsẽ được thay thế bằng loại bí danh của chúng mà không kiểm tra các đối số cho sự thất bại thay thế. Điều này đã được thay đổi với vấn đề CWG 1558 . Điều này chỉ thay đổi tiêu chuẩn để yêu cầu thất bại thay thế trong các đối số mẫu được thực hiện, nhưng không làm rõ liệu hai mẫu có tương đương sau khi thay thế bí danh có nên được coi là tương đương hay không. Clang coi chúng là tương đương, nhưng GCC thì không. Đây là vấn đề CWG mở năm 1980 .

Với -pedantic-errorsGCC báo cáo một lỗi cứng đã có cho

std::cout << absolute<5>() << std::endl;

trong chuyên ngành

template<int p>
struct absolute<p, typename std::void_t<int[-p]>>

bởi vì được cho là kích thước mảng không phải là biểu thức không đổi. Kích thước của một mảng phải là một biểu thức hằng được chuyển đổi của loại std::size_t. Biểu thức hằng được chuyển đổi chỉ có thể sử dụng các chuyển đổi không thu hẹp. Vì vậy, đúng là -pvới p = 5chuyển đổi thành std::size_tkhông phải là một biểu thức không đổi, làm cho kiểu int[-p]không thành hình, nhưng tôi nghĩ rằng điều đó sẽ gây ra lỗi thay thế, không phải là một lỗi khó. [temp.deduct / 8] của tiêu chuẩn C ++ 17 (dự thảo N4659) nói:

Nếu thay thế dẫn đến một loại hoặc biểu thức không hợp lệ, loại trừ không thành công. Một loại hoặc biểu thức không hợp lệ là một loại sẽ không được định dạng đúng, với yêu cầu chẩn đoán, nếu được viết bằng các đối số được thay thế.

Và điều này áp dụng ở đây. Các ví dụ không quy tắc được đưa ra trong phần trích dẫn thậm chí bao gồm các kích thước mảng âm làm ví dụ cho sự thất bại thay thế.

Điều đặc biệt là đối với absolute<-5>()GCC không báo cáo lỗi tương đương trên

template<int p>
struct absolute<p, typename std::void_t<int[p]>>

chuyên môn hóa, nơi int[p]sẽ đánh giá int[-5]mà cũng không có kích thước biểu thức hằng được chuyển đổi.

absolute<0>()chọn mẫu chính, bởi vì kích thước mảng được yêu cầu phải lớn hơn 0, làm cho các chuyên môn hóa một phần đều không khả thi. Mảng có kích thước bằng không là một phần mở rộng ngôn ngữ có thể bị vô hiệu hóa -pedantic-errorstrong GCC và Clang.