gcc中变量模板的错误显式模板特化

Question

// i.h

template<int> extern int const i;

// i.cpp

#include "i.h"
template<> extern int constexpr i<0> = 42;

// main.cpp

#include "i.h"
int main()
{
  return i<0>;
}

在 C++14/17 模式下，这会在 clang 中返回 42，但在 gcc 中会出现错误：“显式模板专业化不能有存储类”。

这是 gcc 中的错误吗？

Answer 1

对于整个问题有一个相当简单的解决方案。另请参阅 ISO C++ 标准 - 讨论论坛上的 this 帖子和 Richard Smith 的回复。

1。 extern 不得在显式特化中指定

所以回答最初的问题：不，这不是 gcc 中的错误，报告错误是正确的（正如 Massimiliano Janes 已经回答的那样）。

相比之下，clang 实际上有一个错误（正如 Massimiliano Janes 已经猜到的），因为extern 被接受了。可能 clang 默默接受它，因为它和主模板一样。

2。 理论上（根据标准）解决方案是删除extern，因为模板链接是按名称进行的，因此专业化“继承”主模板的链接（再次参见 Massimiliano Janes 的回答）

但实际上它不起作用，因为这里的两个编译器都不正确，并且显式特化错误地具有内部链接而不是外部主模板的链接。

3。 总结：

gcc 永远不会编译 (1) 中正确但 (2) 中不正确的编译器。 clang 在 (1) 中编译不正确，但在 (2) 中编译不正确。

我将为 clang 提交一份错误报告。如果有人感兴趣，请随时为 gcc 提交错误。我不会这样做，因为（很遗憾）我不能在我的开发环境 Visual Studio 中使用 gcc。

Answer 2

主变量模板必须声明为 extern，因为它是 const 并且我不想在头文件中使用初始化器（就像普通的“extern int const i;”一样）。相反，我希望在某些源文件中进行专业化定义。

解决方案应该是在专业化中删除“extern”。

因为

[declarations/specifiers-7.1.1]不应在显式特化中指定存储类说明符

理由是所有专业都应该具有相同的链接（例如参见defect report 605）。所以，这里的 clang 似乎是错误的。

无论如何，鉴于编译器在这方面表现得非常疯狂，解决方法可能类似于

// i.h
template<int I> struct i_impl{ static const int value; };
template<int I> int const i = i_impl<I>::value;

// i.cpp
#include <i.h>
template<> const int i_impl<0>::value = 42;

Answer 3

根据N4340：

不应使用除 thread_local 之外的存储类说明符 在显式特化 (14.7.3) 或显式 实例化 (14.7.2) 指令。

所以，extern 说明符会发生这种情况。只需删除专业化上的任何存储说明符。在您的代码中删除 extern 说明符。如：

template<> 
int constexpr i<0> = 42;