演绎指南和可变参数模板

Question

考虑以下代码：

#include <tuple>
#include <iostream>

template <class T>
struct custom_wrapper
{
    template <class Arg>
    custom_wrapper(Arg arg): data(arg) {}
    T data;
};

template <class Arg>
custom_wrapper(Arg arg) -> custom_wrapper<Arg>;

template <class... T>
struct custom_tuple
{
    template <class... Args>
    custom_tuple(Args... args): data(args...) {}
    std::tuple<T...> data;
};

template <class... Args>
custom_tuple(Args... args) -> custom_tuple<Args...>;

int main(int argc, char* argv[])
{
    custom_wrapper<int> w1(42);  // OK
    custom_wrapper w2(42);       // OK
    custom_tuple<int> t1(42);    // OK
    custom_tuple t2(42);         // Fails
    return 0;
}

在g++7下失败的行返回如下错误：

variadic_deduction_guide.cpp: In instantiation of 'custom_tuple<T>::custom_tuple(Args ...) [with Args = {int}; T = {}]':
variadic_deduction_guide.cpp:31:23:   required from here
variadic_deduction_guide.cpp:19:45: error: no matching function for call to 'std::tuple<>::tuple(int&)'
     custom_tuple(Args... args): data(args...) {}

这是正常的还是编译器的错误？

Answer 1

这是gcc bug 80871。下面解释了为什么代码格式正确（并且当确定 t2 是 custom_tuple<int> 时，clang 是正确的）。

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弄清楚如何处理的过程

custom_tuple t2(42);

基本上涉及合成一堆函数并对它们执行重载解析。相关的候选者是来自一个构造函数和推导指南的综合函数：

template <class... T, class... Args>
custom_tuple<T...> foo(Args... );     // the constructor

template <class... Args>
custom_tuple<Args...> foo(Args... );  // the deduction guide

从这一点开始，您可以根据[temp.arg.explicit]/3 对“尾随参数包”的解释来选择自己的冒险：

一个尾随模板参数包没有被推导出来，将被推导出为一个空的模板参数序列。如果所有的模板参数都可以推导出来，那么它们都可以被省略；在这种情况下，空模板参数列表<> 本身也可以省略。

T... 没有尾随

这个案子很简单。我们只有一个可行的候选人（因为T... 不可推演） - 推演指南候选人。我们将Args... 推断为{int}，所以我们最终得到custom_tuple<int>。

T... 尾随

gcc 和 clang 实际上都认为构造函数的推导成功。所以我们去[over.match.best]的决胜局：

鉴于这些定义，一个可行的函数F1 被定义为比另一个可行的函数F2 的更好 函数如果 [...]

• F1 和 F2 是函数模板特化，根据 [temp.func.order] 中描述的偏序规则，F1 的函数模板比​​ F2 的模板更特化，或者，如果不是那，
• F1 是从演绎指南 ([over.match.class.deduct]) 生成的，而 F2 不是，或者，如果不是，[...]

出于偏序的目的，relevant types 只是对应于函数参数的那些，我们可以使用ignore unused template parameters，因此没有一个函数模板被认为比另一个更专业。

这让我们更喜欢演绎指南，这是整个过程中最简单的一步。我们将Args... 推断为{int}，所以我们最终得到custom_tuple<int>。

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无论哪种方式，custom_tuple<int> 都是正确的决定。