g++ 和 clang++ 不同的行为与自动参数的模板特化答案

【问题标题】：g++ and clang++ different behaviour with template specialization for auto argumentg++ 和 clang++ 不同的行为与自动参数的模板特化
【发布时间】：2019-08-21 13:22:28
【问题描述】：

使用 C++17 auto 模板参数我遇到了另一个 g++/clang++ 分歧。

给定以下简单代码

template <auto>
struct foo;

template <int I>
struct foo<I>
 { };

int main ()
 {
   foo<42l> f42; // <--- long constant, not int constant

   (void)f42; // avoid the "unused variable" warning
 }

我看到 clang++（例如 8.0.0）编译 g++（例如 9.2.0）给出以下错误的代码

prog.cc: In function 'int main()':
prog.cc:12:13: error: aggregate 'foo<42> f42' has incomplete type and cannot be defined
   12 |    foo<42l> f42;
      |             ^~~

如果我们使用int 常量而不是long 常量，两个编译器都会编译

  foo<42>  f42;  // compile with both clang++ and g++

所以我有两个关于 C++ 语言层的问题

(1) 它是合法的，在 C++17 中，特化一个模板，声明接收一个 auto 模板参数，用于特定类型的值（如我的代码中的 foo 特化）？

(2) 如果前面问题的答案是“是”，那么模板特化可以截取不同（但可转换）类型的值？

问题（2）差不多：是clang++还是g++？

【问题讨论】：

如果添加 {} 会怎样 - 即。 template <auto> struct foo {}; ?
@SanderDeDycker - 也编译 g++。但这在我看来几乎是显而易见的（显然，第一个问题的答案是“是”）：42l 案例被通用 foo<auto> 版本拦截。

标签： c++ language-lawyer c++17 template-specialization auto

【解决方案1】：

这是一个稍微不同的复制，它不依赖于不完整的类型：

template <auto> struct foo { static constexpr int value = 0; };
template <int I> struct foo<I> { static constexpr int value = 1; };

// ok on gcc, fires on clang which thinks foo<42L>::value is 1
static_assert(foo<42L>::value == 0);

这是一个clang错误。 42L 明显匹配 auto，毫无疑问。但它与int I 匹配吗？不，来自[temp.deduct.type]/19：

如果P 有一个包含<i> 的表单，并且如果i 的类型不同于由封闭的simple-template-id 命名的模板的相应模板参数的类型em>，扣减失败。如果P有一个包含[i]的表格，并且i的类型不是整数类型，则推演失败。 [ 例子：
template<int i> class A { /* ... */ };
template<short s> void f(A<s>);
void k1() {
  A<1> a;
  f(a);             // error: deduction fails for conversion from int to short
  f<1>(a);          // OK
}


template<const short cs> class B { };
template<short s> void g(B<s>);
void k2() {
  B<1> b;
  g(b);             // OK: cv-qualifiers are ignored on template parameter types
}
— 结束示例 ]

为了查看42L 是否匹配特化，我们需要从42L 中推导出 int I，但失败了。因此，我们坚持主要专业。铿锵不会这样做。归档43076。

【讨论】：