stringstream 和 nullptr 的子类答案

【问题标题】：subclass of stringstream and nullptrstringstream 和 nullptr 的子类
【发布时间】：2019-01-26 06:15:31
【问题描述】：

这个简单的代码可以用clang++编译，但不能用g++编译。里面有什么未定义的吗？（需要模板功能才能让clang开心） GCC 8.2.0（与 -std=c++17 一起使用）说 operator

#include <cstddef>
#include <utility>
#include <sstream>

template<class Out>
Out&& operator<<(Out&& out, std::nullptr_t) {
  out << "nullptr";
  return std::forward<Out>(out); }

struct A : std::stringstream { };

int main() {
  A{} << nullptr;
}

【问题讨论】：

标签： c++ templates gcc clang language-lawyer

【解决方案1】：

我相信这是由 GCC 的Bug 51577 引起的。

你的代码导致std::__is_insertable<std::basic_ostream<char>&, std::nullptr_t&, void>在libstdc++中的实例化，那我们看看the definition of this struct：

template<typename _Ostream, typename _Tp, typename = void>
  struct __is_insertable : false_type {};

template<typename _Ostream, typename _Tp>
  struct __is_insertable<_Ostream, _Tp,
                         __void_t<decltype(declval<_Ostream&>()
                                           << declval<const _Tp&>())>>
                                  : true_type {};

如果一切顺利，你的operator<<在这里是不可见的¹，那么部分特化被SFINAE禁用，__is_insertable被正常实例化为@987654332的派生类@。

现在由于错误 51577，您的 operator<< 在此处可见，导致部分专业化完美匹配。但是，在实例化__is_insertable 时，您的operator<< 由于某种原因是不可见的，因此由于operator<< 的模糊过载而发生错误。

注意 GCC 9 compiles 这段代码。这是因为有一个new overload

basic_ostream& operator<<( std::nullptr_t );

... 在 C++17 中添加，因此无论您的 operator<< 是否可见，都可以成功实例化 __is_insertable。错误仍然存在。

¹ 这是因为[temp.dep.candidate]/1:

对于后缀表达式是从属名称的函数调用，使用通常的查找规则（[basic.lookup.unqual]、[basic.lookup.argdep]）找到候选函数，除了：

对于使用非限定名称查找的部分查找，只能找到来自模板定义上下文的函数声明。

对于使用关联命名空间 ([basic.lookup.argdep]) 的查找部分，只能找到在模板定义上下文或模板实例化上下文中找到的函数声明。

当然，您的operator<< 无法从模板定义上下文中找到。参数类型为std::basic_ostream<char> 和std::nullptr_t，因此associated namespaces 不包含全局命名空间。因此，您的operator<< 应该找不到。

【讨论】：