使用 std::tuple_element 时无效使用不完整类型的问题答案

【问题标题】：Issue with invalid use of incomplete type when using std::tuple_element使用 std::tuple_element 时无效使用不完整类型的问题
【发布时间】：2016-08-31 17:26:52
【问题描述】：

以下代码实现了 std::tuple 的哈希函数，然后在 std::unordered_map 的 std::tuples 的 std::unordered_map 中用于我的代码库的不同段。

// compute hash function recursively through each std::tuple element
template<class Tuple, std::size_t N>
struct tuple_hash_compute {
    static std::size_t hash_compute(const Tuple& t) {
        using type = typename std::tuple_element<N-1, decltype(t)>::type; // OFFENDING LINE
        return tuple_hash_compute<Tuple, N-1>::hash_compute(t)
            + std::hash<type>()(std::get<N-1>(t));
    }
};
// base helper
template<class Tuple>
struct tuple_hash_compute<Tuple, 1> {
    static std::size_t hash_compute(const Tuple& t) {
        using type = typename std::tuple_element<0, decltype(t)>::type; // OFFENDING LINE
        return 51U + std::hash<type>()(std::get<0>(t))*51U;
    }
};
// tuple_hash function object
struct tuple_hash {
    template<class... Args>
    std::size_t operator()(const std::tuple<Args...>& t) const {
        return tuple_hash_compute<decltype(t), sizeof...(Args)>::hash_compute(t);
    } 
    // will use std::unordered_map of std::pair too, so overload reqd
    template<class Ty1, class Ty2>
    std::size_t operator()(const std::pair<Ty1, Ty2>& p) const {
        return tuple_hash_compute<decltype(t), 2>::hash_compute(p);
    }
};

然后，作为一个例子，我会像这样使用这个散列函数对象，

std::unordered_map<std::tuple<int,int,int>, std::size_t, tuple_hash> agg_map;
agg_map.insert(std::make_pair(std::make_tuple(1,2,3), 0U));
agg_map.insert(std::make_pair(std::make_tuple(4,5,6), 1U));

但是，在GCC 6.1.0 和MSVC2015 中，我都收到以下错误（以上每个违规行都相同）：

错误：不完整类型'class std::tuple_element<2ul, const std::tuple<int,int,int>&>'的使用无效

我不完全确定是什么导致了这个错误（尽管它可能是由于通过模板参数std::tuple 传递std::tuple 的“抽象”）或如何解决它，因此感谢您的帮助。

【问题讨论】：

也许使用Tuple 而不是decltype(t) ？
@PiotrSkotnicki 恐怕我已经尝试过了并且收到了同样的错误。
coliru.stacked-crooked.com/a/655758eda525a016
@PiotrSkotnicki 嗯，有趣，好的，我现在可以在GCC 中使用它（也许我以某种方式错过了相关的#include）但它仍然不喜欢MSVC2015 - 我在这种情况下得到use of undefined type std::tuple_element<2, Tuple> 作为错误。
@PiotrSkotnicki 啊，没关系，我没有意识到你也替换了那行 - 它现在在 GCC 和 MSVC 中都可以使用，谢谢 :) 把它写成答案，我会接受它（一旦我吃完饭回来），虽然我很好奇为什么这种改变会起作用。

标签： c++ c++14 stdtuple stdhash

【解决方案1】：

对于声明如下的参数：

const Tuple& t

decltype(t) 产生：

const Tuple&

同样，对于声明为的参数：

const std::pair<Ty1, Ty2>& t

decltype(t) 产生：

const std::pair<Ty1, Ty2>&

在这两种情况下，生成的类型都是对类元组类型的引用。但是，std::tuple_element 不是专门用于引用的，这意味着编译器会退回到主要的、未定义的类模板：

template <size_t I, typename T> class tuple_element;

你想要的是前一种情况下的普通Tuple，后一种情况下是std::pair<Ty1, Ty2>。

【讨论】：

如果你有需要使用decltype的情况，你可以使用std::decay_t<decltype(t)>。

【解决方案2】：

如果您对可能是也可能不是引用的类型 Tuple 有此问题，您可以像这样使用 std::remove_reference：

typename std::tuple_element<num, typename std::remove_reference<Tuple>::type>::type

或者，对于 C++17，

std::tuple_element_t<num, std::remove_reference_t<Tuple>>

PS：我认为它不适用于 std::reference_wrapper...

【讨论】：