在clang中，为什么这个模板默认参数需要实例化析构函数？

Question

struct incomplete_type;

#if 0
struct incomplete_type {
    static void foo() {}
};
#endif

template<typename T>
struct problem_type
{
    constexpr problem_type(int) noexcept {};
    constexpr problem_type(double) noexcept : problem_type(5) {}

    ~problem_type() {
        T::foo();
    }
};

void bar(problem_type<incomplete_type> arg=5.0) noexcept;

当bar 有一个调用转发构造函数的默认参数也是constexpr 时，编译器也会尝试实例化析构函数，但失败了，因为T::foo 不能被调用，因为T 是不完整的类型.

如果默认参数没有调用转发构造函数（例如，如果我们将5.0 更改为5），如果转发构造函数不是constexpr，或者（当然）如果类型T 至此完成。

如果析构函数是constexpr，也会出现问题，即使构造函数没有转发。

noexcept 似乎无关紧要，但我将其保留以确保编译器不会尝试生成堆栈展开代码。

这只发生在 clang (12.0.1) 上，而不是 gcc (11.2) 或 Visual Studio (19.29)。见godbolt

请注意，函数bar没有定义或调用。

为什么这不能在 clang 中编译？

Answer 1

首先请注意，Clang 在这里更加一致，因为 GCC 和 Clang 都拒绝了一个类似的示例，其中默认初始化类字段，其中析构函数体仍然引用不完整的类型：

struct incomplete_type;

template<typename T>
struct problem_type
{
    constexpr problem_type(int) noexcept {};
    constexpr problem_type(double) noexcept : problem_type(5) {}

    constexpr ~problem_type() {
        T::foo();
    }
};

// ok in all compilers
struct A {
    problem_type<incomplete_type> p;
};

// error in GCC and Clang
struct B {
    problem_type<incomplete_type> p = 5.0;
};

演示：https://gcc.godbolt.org/z/59hW3ecex

在您的示例中，problem_type<incomplete_type> 的析构函数在函数调用期间被调用，因此编译器必须检查其现有定义。看起来只有 Clang 能正确地做到这一点。

为了让你的例子被所有编译器接受，请在函数bar之后在类主体之外定义析构函数~problem_type：

struct incomplete_type;

template<typename T>
struct problem_type
{
    constexpr problem_type(int) noexcept {};
    constexpr problem_type(double) noexcept : problem_type(5) {}
    constexpr ~problem_type();
};

void bar(problem_type<incomplete_type> arg=5.0) noexcept;

template<typename T>
constexpr problem_type<T>::~problem_type() {
    T::foo();
}

演示：https://gcc.godbolt.org/z/rvzMbbz9d

但是你仍然需要在你调用bar函数的地方完成incomplete_type。