不完整类型的调用运算符 decltype 的特殊行为

Question

我一直在努力解决编译问题，并且能够将问题缩小到一个小的代码段。

为了做好准备，我正在尝试执行 CRTP，其中基方法调用派生类中的另一个方法。复杂之处在于，我想使用尾随返回类型来将转发类型直接传递给 Derived 类的方法。这总是无法编译除非我转发到派生类中的调用运算符。

这样编译：

#include <utility>

struct Incomplete;

template <typename Blah>
struct Base
{
    template <typename... Args>
    auto entry(Args&&... args)
        -> decltype(std::declval<Blah&>()(std::declval<Args&&>()...));
};

void example()
{
    Base<Incomplete> derived;
}

虽然这不是：（请注意唯一区别的注释）

#include <utility>

struct Incomplete;

template <typename Blah>
struct Base
{
    template <typename... Args>
    auto entry(Args&&... args)
        -> decltype(std::declval<Blah&>().operator()(std::declval<Args&&>()...));
        //             I only added this ^^^^^^^^^^^
};

void example()
{
    Base<Incomplete> derived;
}

我得到的错误：

<source>: In instantiation of 'struct Base<Incomplete>':
15 : <source>:15:22:   required from here
10 : <source>:10:58: error: invalid use of incomplete type 'struct Incomplete'
         -> decltype(std::declval<Blah&>().operator()(std::declval<Args&&>()...));
                     ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~^

在 Derived 类中解析 decltype 期间似乎发生了一些特殊行为。标准中有什么可以解释这一点吗？

编辑：做了更大的简化

PS：在 Godbolt 上编译示例：https://godbolt.org/g/St2gYC

Answer 1

实例化类模板会实例化其成员函数模板的声明 ([temp.inst]/2)。 IE。我们正在查看声明

template <typename... Args>
auto entry(Args&&... args)
    -> decltype(std::declval<Incomplete&>().operator()(std::declval<Args&&>()...));

现在考虑[temp.res]/10：

如果名称不依赖于模板参数（如 14.6.2 中所定义），则声明（或声明集） 因为该名称应在该名称出现在模板定义中的点的范围内；

确实，名称operator() 不依赖于模板参数。它既不依赖类型也不依赖值，也不是依赖名称。显然，范围内没有声明，因此声明格式不正确，不需要诊断。

相比之下，您的第一个 sn-p 不需要在 Incomplete 中查找名称。 x(...)（其中x 属于类类型）到x.operator()(...) 的转换仅发生在operator() 在x 中查找到[over.call] 之后：

因此，调用 x(arg1,...) 被解释为 x.operator()(arg1, ...) 如果T​::​operator()(T1, T2, T3) 存在且类型为 T 的类对象 x 如果运算符被重载选为最佳匹配函数 解决机制（[over.match.best]）。

这与使您的第二个代码格式错误的段落不同：[temp.res]/10 说 some declaration(s) 必须在范围内，并且名称是绑定的那些声明。上述转换要求参数类型（以及数字......）是已知的，以便我们可以唯一地确定要调用的operator()；也就是说，我们不只是插入.operator()，而是始终同时识别调用了哪个运算符函数。我们可以在 [temp.dep] 中找到对这种解释的进一步证实：

如果运算符的操作数是依赖类型的表达式，则该运算符也表示依赖名称。这样的名称是未绑定的，并且在模板实例化点进行查找 [...]

operator() 的参数操作数显然与类型相关。