Почему пакет параметров шаблонов не будет выведен для нескольких аргументов типа при вызове функции?
У меня есть шаблон templated для параметра типа и пакета параметров, и я путаюсь о типе-выводе этого типа; при написании оператора потоковой передачи я обнаружил, что пакет параметров на operator<< не будет соответствовать параметрам типа и пакета для класса шаблона:
#include <iostream>
template<class T, class... Ts>
struct foo
{ /* ... */ };
template< class... Ts >
std::ostream& operator<<( std::ostream& os, const foo<Ts...>& )
{
return os << 42;
}
int main()
{
std::cout << foo<int>();
}
Это не скомпилируется как для gcc-4.7.2, так и для clang-3.0, поэтому, я думаю, я не понимаю правила здесь.
gcc говорит (где строка 16 является вызовом выходного потока):
t.cpp:16:28: error: cannot bind ‘std::ostream {aka std::basic_ostream<char>}’ lvalue to ‘std::basic_ostream<char>&&’
In file included from /usr/lib/gcc/x86_64-redhat-linux/4.7.2/../../../../include/c++/4.7.2/iostream:40:0,
from t.cpp:1:
/usr/lib/gcc/x86_64-redhat-linux/4.7.2/../../../../include/c++/4.7.2/ostream:600:5: error: initializing argument 1 of ‘std::basic_ostream<_CharT, _Traits>& std::operator<<(std::basic_ostream<_CharT, _Traits>&&, const _Tp&) [with _CharT = char; _Traits = std::char_traits<char>; _Tp = foo<int>]’
и clang говорит:
t.cpp:16:16: error: invalid operands to binary expression ('ostream' (aka 'basic_ostream<char>') and 'foo<int>')
std::cout << foo<int>();
~~~~~~~~~ ^ ~~~~~~~~~~
[--- snip: lots of non-viable candidates from standard library ---]
t.cpp:8:19: note: candidate template ignored: substitution failure [with Ts = <>]
std::ostream& operator<<( std::ostream& os, const foo<Ts...>& )
^
Может кто-нибудь рассказать мне, почему пакет параметров для operator<< не может быть выведен как параметр типа и пакет параметров для foo?
Ответы
Ответ 1
Что происходит, так это то, что функция шаблона с пакетом параметров шаблона class... Ts и тип параметра (P) из foo<Ts...> выводится в отношении типа аргумента (A) foo<int>.
14.8.2.5/9 говорит об этом:
Если P имеет форму, содержащую <T> или <i> [it does], то каждый аргумент Pi [Ts...] соответствующего списка аргументов шаблона P сравнивается с соответствующим аргументом Ai [int] соответствующего списка аргументов шаблона A. Если список аргументов шаблона P содержит расширение пакета, которое не является последним аргументом шаблона, весь список аргументов шаблона - это не выводимый контекст. [расширение пакета является последним, поэтому предыдущий не применяется] Если Pi - это расширение пакета [Ts..., это], то шаблон Pi сравнивается с каждым оставшимся аргументом в списке аргументов шаблона A (int). Каждое сравнение выводит шаблонные аргументы для последующих позиций в пакетах шаблонов параметров, расширенных с помощью Pi.
So class... Ts следует выводить как список элементов int, и, следовательно, шаблон функции должен быть создан с типом параметра const foo<int>& и быть жизнеспособным.
Это ошибка компилятора. Ваш код хорошо сформирован.
Более лаконично это хорошо сформировано:
template<class A, class... B> struct S { };
template<class... C> void f(S<C...>) { }
int main() { f(S<int>()); }
но с ошибкой аналогично не менее gcc 4.7.2 с:
error: parameter 1 of ‘void f(S<C ...>) [with C = {int, C}]’
has incomplete type ‘S<int, C>’
C неверно выводится как C = {int, C} (бессмысленная рекурсия) вместо C = {int}. Сломанный вывод C приводит к дальнейшему мусору, который S<int, C> имеет неполный тип.
Ответ 2
Ничего себе, я бы подумал, что это уже исправлено, но оно все еще не работает в предварительных сборках GCC 4.9 и Clang 3.4 (любезно Coliru).
Обходной путь прост: используйте частичную специализацию для вывода аргументов шаблона в другом месте.
template<class... Ts>
struct foo; // unimplemented
template<class T, class... Ts>
struct foo< T, Ts ... > // specialization for at least one argument
{ /* ... */ };
template< class... Ts >
std::ostream& operator<<( std::ostream& os, const foo<Ts...>& )
{
return os << 42;
}
Почему и GCC, и Clang не могут решить эту летнюю ошибку, подражая обходному пути в общем случае, я не знаю. Поставщики компиляторов, возможно, сталкиваются с неудачным выбором между эффективностью и правильностью.
