Question

以下是我正在尝试创建的池化对象的最小工作示例（显然不是完整的功能 - 我只是想说明我遇到的问题）

我有一个类模板Storage，其中包含aligned_storage：

template<typename T, std::size_t N>
struct Storage
{
    std::aligned_storage_t<sizeof(T), alignof(T)> data[N];
};

然后我有一个基类模板PoolObj，它使用T从模板参数operator new的静态类成员中分配：

template<typename T>
struct PoolObj
{
    static void* operator new(std::size_t size)
    {
        std::cout << "new T\n";
        return &T::pool.data[0];
    }

    static void operator delete(void* p, std::size_t size)
    {
        std::cout << "delete T\n";
    }
};

现在我有一个继承自PoolObj的类，并且有一个静态Storage成员pool，所以当我使用new创建实例时，我会得到从池中存储。

struct Foo : PoolObj<Foo>
{
    static Storage<Foo, 10> pool;
};

Storage<Foo, 10> Foo::pool {};

这一切都很好：

int main()
{
    Foo* f = new Foo();
    delete f;
    return 0;
}

$ ./a.out
new T
delete T

但是，现在我正在尝试制作一个PoolObj启用的类模板：

template<typename T>
struct Bar : PoolObj<Bar<T>>
{
    static Storage<Bar<T>, 10> pool;
};

template<typename T>
Storage<Bar<T>, 10> Bar<T>::pool {};

这不起作用

int main()
{
    Bar<int>* b = new Bar<int>();
    delete b;
    return 0;
}

尝试编译我收到以下错误：

In instantiation of ‘struct Storage<Bar<int>, 10ul>’:
   required from ‘struct Bar<int>’
 error: invalid application of ‘sizeof’ to incomplete type ‘Bar<int>’
  std::aligned_storage_t<sizeof(T), alignof(T)> data[N];

为什么T Storage完成Foo，Bar<int> et al？
是否有可能实现我希望的设计？

以下完整示例： (and on coliru)

#include <type_traits>
#include <cstddef>

template<typename T, std::size_t N>
struct Storage
{
    std::aligned_storage_t<sizeof(T), alignof(T)> data[N];
};

template<typename T>
struct PoolObj
{
    static void* operator new(std::size_t size)
    {
        return &T::pool.data[0];
    }

    static void operator delete(void* p, std::size_t size)
    {
    }
};

struct Foo : PoolObj<Foo>
{
    static Storage<Foo, 10> pool;
};

Storage<Foo, 10> Foo::pool {};

template<typename T>
struct Bar : PoolObj<Bar<T>>
{
    static Storage<Bar<T>, 10> pool;
};

template<typename T>
Storage<Bar<T>, 10> Bar<T>::pool {};

int main()
{
    Foo* f = new Foo();
    delete f;

    Bar<int>* b = new Bar<int>();
    delete b;

    return 0;
}

修改

有趣的是this works fine in clang (coliru)。

哪个编译器正确？
这是gcc中的错误吗？

第二次编辑：

根据评论，它也适用于VS2017。因此，我想我倾向于gcc中的一个错误？

Answer 1

哪种编译器正确？

一般来说，相关的措辞应该是

[temp.inst-2] 类模板特化的隐式实例化会导致声明的隐式实例化，但不是定义，默认参数或类成员函数，成员类，作用域成员枚举，静态数据成员，成员模板和朋友的noexcept-specifiers

和

[temp.inst-3] 除非已明确实例化或明确专门化类模板或成员模板的成员，否则在引用特化时隐式实例化成员的特化。需要成员定义存在的上下文，或者成员定义是否存在影响程序语义的上下文;特别是，除非静态数据成员本身以需要静态数据成员的定义存在的方式使用，否则不会发生静态数据成员的初始化（以及任何相关的副作用）。

静态成员变量是声明但不是定义，所以clang是对的。

也就是说，两个编译器在决定什么＆＃34; 来实例化一个声明而不是一个定义＆＃34;时，表现得很疯狂。和＆＃34; 需要成员定义存在的上下文，或者成员定义是否存在影响程序语义的上下文＆＃34;意思是（你可以在SO上找到很多极端情况，比如最近的this）。

作为解决方法，您可以使用静态引用

template<typename T>
struct Bar : PoolObj<Bar<T>>
{
    static Storage<Bar<T>, 10>&& pool;
};

template<typename T>
Storage<Bar<T>, 10>&& Bar<T>::pool = Storage<Bar<T>, 10>{}; // note, the temporary is lifetime-extended here

这似乎说服clang和gcc避免实例化aligned_storage（应该是这样）。

静态类模板成员：'sizeof'无效应用于不完整类型

1 个答案: