为什么不能在类声明（不完整类型）中使用“is_base_of”？

Question

我完全明白为什么这个不能工作了：

class Base {};
class A;
static_assert(std::is_base_of<Base, A>::value, "");

因为没有关于“类层次结构”的信息，但是... 为什么以下不能工作？

class Base {};
class A : public Base {
    static_assert(std::is_base_of<Base, A>::value, "");
};
(produce: an undefined class is not allowed as an argument to compiler intrinsic type trait)

类型'A'仍然不完整，符合static_assert（根据这个概念的定义）。但是 - 编译器已经知道“类层次结构”并且可以为此提供答案。

当然 - 这个 static_assert 可以移动到析构函数或其他任何东西来解决这个问题，但在某些情况下它无法完成，例如：

class Base {};

template<typename T>
struct type_of {
    static_assert(std::is_base_of<Base, T>::value, "T is not derived from Base");
    using type = int; //* Some normal type in real use
};

class A : public Base {
public:
    type_of<A>::type foo(); // Will not compile
};

应该不允许吗？

Answer 1

在右大括号}之后，一个类定义是完整的（即，一个类被认为是定义的。
在您的情况下，当您尝试将A 与std::is_base_of 一起使用时，A 尚未完全定义：

class A : public Base {
    // no closing brace for A yet, thus A isn't fully defined here
    static_assert(std::is_base_of<Base, A>::value, "");
};

另一方面，std::is_base_of 需要完全定义的类型才能工作。
因此错误。

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作为一种解决方法，您可以将断言放在A 的析构函数中：

class A : public Base {
    ~A() {
        static_assert(std::is_base_of<Base, A>::value, "");
    }
};

事实上，一个类类型在其成员函数体中被认为是完全定义的。

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请参阅here 了解更多详情（强调我的）：

类在类说明符的结束处被视为完全定义的对象类型（[basic.types]）（或完整类型）。 在类成员规范中，类在函数体中被认为是完整的、默认参数、无异常说明符和默认成员初始化器（包括嵌套类中的此类内容）。否则，它在其自己的类成员规范中被视为不完整。

Answer 2

The doc page 为 std::is_base_of 产生：

如果 Base 和 Derived 都是非联合类类型，并且它们不是 相同类型（忽略 cv-qualification），Derived 应该是完整的 类型;否则行为未定义。

使用} 关闭其范围后，类的定义就完成了。因此，在您的情况下，会产生错误。

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注意，static assertion 可以出现在块 或 命名空间/文件范围内。因此，您可以将其移到类的主体之外，或者，如果您不想将其放在标题中，请移至实现文件。