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成员模板的 C++ 混淆属性名称

coder 2023-06-01 原文

我发现，当从模板类型 (v.foo) 的变量访问非模板属性 (T& v) 时，如果有模板，C++ 可能会误以为它是成员模板同名函数 ( template class <T> void foo() )。如何从 C++ 规范中解释这一点？考虑这个简单的程序:

#include <cassert>

/** Determine whether the 'foo' attribute of an object is negative. */
template <class T>
bool foo_negative(T& v)
{
    return v.foo < 0;
}

struct X
{
    int foo;
};

int main()
{
    X x;
    x.foo = 5;
    assert(!foo_negative(x));
    return 0;
}

我们有一个模板函数foo_negative它接受任何类型的对象并确定其 foo 属性是否为负。 main函数实例化 foo_negative与 [T = X]。该程序编译运行，没有任何输出。

现在，将此函数添加到程序顶部:

template <class T>
void foo()
{
}

用 G++ 4.6.3 编译会导致这个编译器错误:

funcs.cpp: In function ‘bool foo_negative(T&)’:
funcs.cpp:13:14: error: parse error in template argument list
funcs.cpp: In function ‘bool foo_negative(T&) [with T = X]’:
funcs.cpp:25:5:   instantiated from here
funcs.cpp:13:14: error: ‘foo’ is not a member template function

(其中第 13 行是 return v.foo < 0，第 25 行是 assert(!foo_negative(x))。)

Clang 会产生类似的错误。

什么？添加一个从未调用过的不相关函数如何将语法错误引入有效程序？解析时foo_negative ，编译器不知道 v 的类型，而且至关重要的是，它不知道 v.foo是成员(member)模板还是普通成员(member)。显然，它必须在解析时(在模板实例化之前)决定是将其视为成员模板还是普通成员。

如果它认为 v.foo是成员(member)模板，则< 0被视为通过0作为模板参数，并且缺少 > ，因此语法错误。那么，当foo_negative用 [T = X] 实例化，还有另一个错误，因为 X::foo不是成员模板。

但它为什么会认为 v.foo是成员(member)模板吗？这种模糊性正是 template关键字是:如果我写了v.template foo ，然后我会明确告诉 C++ 期待一个成员模板，但我没有使用 template关键词!我没有提到成员模板，所以它应该假设它是一个普通成员。有一个与成员同名的 function 的事实不应该有任何影响。为什么会这样？不可能是编译器的bug，因为GCC和clang是一致的。

最佳答案

它看起来确实像一个编译器错误。

标准说:

After name lookup (3.4) finds that a name is a template-name or that an operator-function-id or a literal-operator-id refers to a set of overloaded functions any member of which is a function template if this is followed by a <, the < is always taken as the delimiter of a template-argument-list and never as the less-than operator.

在 3.4.5/1 中

In a class member access expression (5.2.5), if the . or -> token is immediately followed by an identifier followed by a <, the identifier must be looked up to determine whether the < is the beginning of a template argument list (14.2) or a less-than operator. The identifier is first looked up in the class of the object expression. If the identifier is not found, it is then looked up in the context of the entire postfix-expression and shall name a class template.

标准似乎没有表明名称查找可以在这里找到非成员函数模板。无论如何，< 的含义应该在模板定义时确定，而不是在实例化时确定(那时为时已晚)。

关于成员模板的 C++ 混淆属性名称，我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题： https://stackoverflow.com/questions/10671406/

混淆ampcodetemplatefooc++templates

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