函数模板特化失败：编码错误还是MSVC2013 bug？

Question

下面的代码可以使用 g++ 4.8.1 (mingw) 以及 http://gcc.godbolt.org/ 上的各种最新 clang 和 gcc 版本正确编译，但是对于 MSVC2013 Update 4，它会失败，显然是由于 typedef typename A<T>::value_type value_type; 行。编译器给出以下错误：

x.cpp(30)：错误 C2893：无法专门化函数模板“void B<C,int>::bar(void)” 使用以下模板参数： 'MemberFn=void C::baz(int)'

更简单的 typedef typedef T value_type; 有效。

我做错了吗？或者这是 Microsoft C++ 编译器中的一个已知错误？

补充问题：

• 从风格的角度来看，假设我可以选择，是在派生类中重新定义类型（例如typedef T value_type;）还是从基类中引入它们（例如typedef typename A<T>::value_type value_type;，还是在 C++11 using typename A<T>::value_type;) 中？ （注意：我现在正在对 C++03 兼容性进行套期保值，因此避免使用 using。）这里有一些不确定的讨论：Use typedef/using from templated base class in derived class 我问的原因是，如果无论如何首选 typedef T value_type;，我不用太担心。

#include <cstdio>

template <typename T>
struct A {
    typedef A<T> base_type;
    typedef T value_type;
};

template <typename Derived, typename T>
struct B : public A<T> {
    typedef Derived derived_type;
    //typedef T value_type; // this works
    typedef typename A<T>::value_type value_type; // this fails in MSVC 2013
    //using typename A<T>::value_type; // this fails in MSVC 2013 too

    template<void (derived_type::*MemberFn)(value_type) >
    void bar()
    {
        (static_cast<derived_type*>(this)->*MemberFn)(42);
    }
};

struct C : public B<C, int> {
    void baz(int i)
    {
        std::printf("baz(%d)\n", i);
    }

    void foo()
    {
        bar<&C::baz>();
    }
};

int main(int, char *[])
{
    C c;
    c.foo();
}

更新 #1： 这是来自框架的简化测试用例。我不是要求对结构进行一般性批评。我不希望结构在没有上下文的情况下有意义。

更新 #2： 这是一个相关问题，讨论 using 与 typename 结合是否有效：C++ template inheritance issue with base types

更新 #3： 我已在 Microsoft Connect 上提交了一份公开的错误报告。如果您可以重现该问题，并认为这是一个错误，请为该错误投票：https://connect.microsoft.com/VisualStudio/feedback/details/1740423

Answer 1

我有一个可能的解决方案（我只能用 VS2015 进行测试）

如果您使用基本类型作为模板参数本身，它会被解析并且您可以访问value_type。

template <typename T>
struct A {
    typedef T value_type;
    typedef A<T> base_type;
};

template <typename Derived, typename T, typename Base = A<T>>
struct B : public Base
{
    typedef Derived derived_type;
    typedef void (derived_type::*member_func_type)(typename Base::value_type);

    template<member_func_type MemberFn>
    void bar()
    {
        (static_cast<derived_type*>(this)->*MemberFn)(42);
    }
};


struct C : public B<C, int> 
{
    void baz(int i)
    {
        std::printf("baz(%d)\n", i);
    }

    void foo()
    {
        bar<&C::baz>();
    }
};

或者我更喜欢的解决方案：

template <typename T>
struct A {
    typedef A<T>    base_type;
    typedef T       value_type;
};

template <typename Derived, typename T, typename Base = A<T>>
struct B : public Base
{
    typedef Derived                     derived_type;
    typedef typename Base::base_type    base_type;
    typedef typename Base::value_type   value_type;

    typedef void (derived_type::*member_func_type)(value_type);

    template<member_func_type MemberFn>
    void bar()
    {
        (static_cast<derived_type*>(this)->*MemberFn)(42);
    }
};

我必须承认这个解决方案有它的缺陷，比如用其他东西覆盖第三个模板参数的能力。至少其他基类需要声明base_type 和value_type。

---

编辑： 使用static_assert 可以防止更改Base 模板参数。

template <typename Derived, typename T, typename Base = A<T> >
struct B : public Base
{
    static_assert(std::is_same<Base, typename A<T>>::value, "Redefinition of template parameter Base is not allowed");

    typedef Derived                     derived_type;
    typedef typename Base::base_type    base_type;
    typedef typename Base::value_type   value_type;

    typedef void (derived_type::*member_func_type)(value_type);

    template<member_func_type MemberFn>
    void bar()
    {
        (static_cast<derived_type*>(this)->*MemberFn)(42);
    }
};

例子：

template <typename T>
struct D {
    typedef D<T>    base_type;
    typedef T       value_type;
};

struct E : public B<C, int, D<int>>
{
};

结果：

error C2338: Redefinition of template parameter Base is not allowed

---

更新：

更改B 的模板参数的顺序会改变行为。这里原来的代码只是T和Derived的顺序发生了变化。

#include <cstdio>

template <typename T>
struct A {
    typedef A<T> base_type;
    typedef T value_type;
};

template <typename T, typename Derived>
struct B : public A<T> {
    typedef Derived derived_type;
    //typedef T value_type; // this works
    typedef typename A<T>::value_type value_type; // this fails in MSVC 2013
                                                  //using typename A<T>::value_type; // this fails in MSVC 2013 too

    template<void (derived_type::*MemberFn)(value_type) >
    void bar()
    {
        (static_cast<derived_type*>(this)->*MemberFn)(42);
    }
};

struct C : public B<int, C> {
    void baz(int i)
    {
        std::printf("baz(%d)\n", i);
    }

    void foo()
    {
        bar<&C::baz>();
    }
};


int main(int, char *[])
{
    C c;
    c.foo();
}

这可以编译并正常工作。

我仍然不能完全确定这是一个错误。

---

更新

所以这似乎是 MSVC 中缺少的功能。 MSVC（截至 2015/14.0）似乎不支持“两阶段名称查找”。

Darran Rowe： VC 尚未实现三个 C++98/03 功能：两阶段 名称查找、动态异常规范和导出。两相 名称查找在 2015 年仍未实现，但它在编译器上 团队的待办事项清单，等待代码库现代化。动态的 异常规范也仍未实现（VC给出 throw() 的非标准语义并忽略其他形式），但它们 在 C++11 中已被弃用，现在没有人关心它们 没有例外。我们不太可能实现它们，而且有 甚至有人谈论将它们从 C++17 中删除。最后，出口是 在 C++11 中删除。

来源C++11/14/17 Features In VS 2015 RTM

在 2012 年有一个错误要求该功能，但它在没有评论的情况下被关闭：support two-phase name lookup - by Ivan Sorokin

所以看起来你在这里做所有事情，但 MSVC 只是不支持这部分 C++ 标准。

Answer 2

看起来不错。我用VS2015测试过，同样的错误信息。事实上，它应该在没有 B 中的 typedef 的情况下工作，因为它从 A 继承了 'value_type'，所以它也在结构 B 的命名空间中。