C++ 中模板化子类特化的限制答案

【问题标题】：Limits of templated sub-class specialization in C++C++ 中模板化子类特化的限制
【发布时间】：2021-06-10 07:04:54
【问题描述】：

假设我们有代码：

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template <int Size>
struct A {
    template <typename T, typename Enable = void> struct B;
    template <> struct B<bool, std::enable_if_t<Size >= 1>> {};
    template <> struct B<short, std::enable_if_t<Size >= 2>> {};
};

template <int Size>
struct D {
    template <typename T> struct E;
    template <> struct E<bool> {};
    template <> struct E<short> {};
};

template <int Size>
struct F {
    template <typename T> struct G {};
};

template <int Size, typename T, typename Enable = void> struct C;
template <int Size> struct C<Size, bool, std::enable_if_t<Size >= 1>> {};
template <int Size> struct C<Size, short, std::enable_if_t<Size >= 2>> {};

结构 C 和 F 在所有 CLang/GCC/MSVC 中都能很好地编译。 Struct D 在 CLang/MSVC 中编译良好，但在 GCC 中有编译错误。结构 A 不能被所有 CLang/GCC/MSVC 编译。

GCC 对 D 的错误（与 A 类似）：

<source>:19:15: error: explicit specialization in non-namespace scope 'struct D<Size>'
   19 |     template <> struct E<bool> {};

CLang 对 A 的错误：

type_traits:2514:44: error: no type named 'type' in 'std::enable_if<false>'; 'enable_if' cannot be used to disable this declaration
    using enable_if_t = typename enable_if<_Cond, _Tp>::type;

MSVC 对 A 的错误：

<source>(11): error C2938: 'std::enable_if_t<false,void>' : Failed to specialize alias template
<source>(11): note: see reference to alias template instantiation 'std::enable_if_t<false,void>' being compiled
<source>(30): note: see reference to class template instantiation 'A<1>' being compiled
<source>(11): error C2913: explicit specialization; 'A<1>::B' is not a specialization of a class template

我有几个问题：

在标准 C++ 中是否允许 SPECIALIZE 模板化子类？有什么限制？看起来 GCC 根本不允许，CLang/MSVC 允许，但有一定的限制。
是否允许有模板化的子类。如果允许，那么我该如何专攻它？也许他们允许一些类外的专业化（那么语法是什么）？
如果不允许专门化模板化子类，那么至少是否允许拥有完全定义的模板化子类（没有专门化）？看起来上面的 struct F 使用了完全定义的模板化子类，并且在任何地方都能很好地编译。

【问题讨论】：

标签： c++ templates subclass template-specialization

【解决方案1】：

为什么A 不起作用

你可以注意到A和F的区别，std::enable_if是用Size检查的，但它是类模板A的模板参数，而不是内部模板@987654329的模板参数@ 本身。如果您像F 那样添加一个，那么它会起作用。例如

template <int Size>
struct A {
    template <int S = Size, typename T = void, typename Enable = void> struct B;
    template <int S> struct B<S, bool, std::enable_if_t<S >= 1>> {};
    template <int S> struct B<S, short, std::enable_if_t<S >= 2>> {};
};

为什么 Gcc 不适用于 D

似乎是gcc's issue，根据CWG 727，可以在任何范围内声明显式特化，包括在类定义中。

可以在可以定义相应主模板的任何范围内声明显式特化（10.3.1.2 [namespace.memdef]、12.2 [class.mem]、17.6.2 [temp.mem]）。

【讨论】：