Question

我在显式和自动尾随返回类型之间发现了一个奇怪的区别。

在下面的代码中，我们定义了一个在整数和iter函数上模板化的结构，它将这个类型的一个对象作为参数。返回类型取决于在递减模板值后调用自身的结果。

为了打破实例化循环（或者我认为），我提供了一个返回非依赖类型的特化。

我们有一个玩具主体来实例化模板。

以下是一些代码：

template<int i> struct Int {};

constexpr auto iter(Int<0>) -> Int<0>;

template<int i> constexpr auto iter(Int<i>) -> decltype(iter(Int<i-1>{}));

int main(){
  decltype(iter(Int<10>{})) a;
}

此代码在gcc 4.9和clang 3.5中都不起作用。两者都触发无限实例化（它们不匹配专门的基本情况）。

rec.cpp:11:62: fatal error: recursive template instantiation exceeded maximum depth of 256
template<int i> constexpr auto iter(Int<i>) -> decltype(iter(Int<i-1>{}));

现在，如果我们使用C ++ 14 decltype(auto)，我们为模板提供一个返回完全相同的主体：

template<int i> struct Int {};

constexpr auto iter(Int<0>) -> Int<0>;

template<int i>
constexpr auto iter(Int<i>) -> decltype(auto) {
  return iter(Int<i-1>{});
}

int main(){
  decltype(iter(Int<10>{})) a;
}

这现在适用于两个编译器并且按预期运行。

我尝试了不同的方法来表达专业化并稍微移动它（要小心它的位置），但这并没有阻止它的自焚;（

我还尝试使用更多decltype和declval来填充代码，但我似乎无法使C ++ 11语法正常工作。

有人可以解释名称查找的两种语法之间的区别吗？

Answer 1

这是因为重载决策，模板重载决策，模板声明实例化和模板定义实例化的相对排序。

让我们先看看C ++ 11案例。当编译器需要评估decltype(iter(Int<0>{}))时，它会对使用参数prvalue iter调用的名称Int<0>执行重载解析。由于模板在重载集中，我们应用14.8.3 [temp.over] ：

1 - 函数模板可以通过其名称的（非模板）函数或同名的（其他）函数模板重载。当写入对该名称的调用（显式或隐式使用运算符表示法）时，将为每个函数模板执行模板参数推导（14.8.2）和检查任何显式模板参数（14.3）以查找模板参数值（如果有的话）可以使用该函数模板用于实例化可以使用调用参数调用的函数模板特化。 [...]

结果，声明template<int i> constexpr auto iter(...) -> ...被i = 0实例化（14.7.1p10 [temp.inst] ），强制评估decltype(iter(Int<-1>{}))然后我们去了负整数的兔子洞。

constexpr auto iter(Int<0>) -> Int<0>更好的超载（13.3.3p1 [over.match.best] ）并不重要，因为我们永远不会那么远;编译器正在快速向负无穷大进军。

相比之下，使用C ++ 14推导的返回类型7.1.6.4p12 [dcl.spec.auto] 适用：

12 - 当实例化定义时，会发生函数模板的返回类型推导，其中包含声明类型的占位符[...]

由于定义实例化在模板重载解析（14.7.1p3）之后发生，因此从不实例化坏模板iter<0>; 14.8.3p5：

5 - 只需要在一组候选函数中输入特化的函数模板特化的签名。因此，只需要函数模板声明来解析模板专门化为候选的调用。

此处iter<0>的“签名”为(Int<0>) -> decltype(auto)，签名包含占位符类型（7.1.6.4）。

建议的解决方法：使用SFINAE阻止尝试拨打iter(Int<-1>{})：

template<int i> constexpr auto iter(Int<i>) -> decltype(iter(typename std::enable_if<i != 0, Int<i-1>>::type{})); ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^ ^^^^^^^

请注意，SFINAE必须 decltype内部，而且实际上是在iter的调用中。

递归尾随返回类型的名称解析

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