类模板的显式实例化被忽略？

Question

我想检查 extern 关键字是否确实阻止了在翻译单元中生成类代码：

template<class> struct always_false : std::false_type {};

template <typename T> class A{
    static_assert(always_false<T>::value, "If this fires, 'A' is instantiated");
};

extern template class A<int>; //error: static assertion failed: If this fires, 'A' is instantiated|

int main(){
//    A<int> f;
}

如果这是我唯一的源文件，为什么前面的代码仍然会从static_assert 产生错误？据我从extern 的显式使用中了解到，这应该会阻止为类A<int> 生成任何代码，并且链接器会负责查找稍后的显式实例化定义（在实际编写代码的翻译单元中） ) 来匹配A<int> 的任何使用。

但是，正如编译错误所指示的那样，显式实例化声明似乎正在此翻译单元本身中生成代码。如果我注释掉 extern template class A<int> 一切正常。我使用的是 GCC 4.9.2。但似乎clang 3.5.1 也会引发此错误。

另外，这也会引发相同的断言错误：

template<class> struct always_false : std::false_type {};

template <typename T> class A{
public:
    void test() { static_assert(always_false<T>::value, "If this fires, 'test()' is instantiated"); }
};

extern template void A<int>::test();

int main(){
    A<int> a;
    a.test();
}

在这里，我预计成员函数 A<int>::test() 甚至不会被实例化，并再次等待链接，然后再“查找”该函数的代码，但看起来代码是在同一个翻译单元中生成的。但是，如果我取出static_assert:

template <typename T> class A{
public:
    void test() { }
};

extern template void A<int>::test();

int main(){
    A<int> a;
    a.test();
}

然后我得到了我期望的错误，表明A<int>::test() 没有被实例化并且存在链接器错误：

**undefined reference to `A<int>::test()'|**

如果test() 从未实例化，为什么static_assert 会抛出错误？

Answer 1

你的前提是错误的。 extern template 阻止函数模板（包括类模板的成员函数）生成目标代码，但不阻止类体的实例化。

编辑： 回答更新后的问题：成员函数是在类中内联定义的，因此编译器仍将实例化它，以便在必要时内联它。如果你定义的函数不符合规定，你不会得到错误（通过 Godbolt 尝试了 GCC 5.2.0）。

#include <type_traits>

template<class> struct always_false : std::false_type {};

template <typename T> class A{
public:
    void test();
};

template <typename T>
void A<T>::test() { static_assert(always_false<T>::value, "If this fires, 'test()' is instantiated"); }

extern template void A<int>::test();

int main(){
    A<int> a;
    a.test();
}