G++ C++17 类模板参数推导在非常特殊的情况下不起作用

Question

我有以下代码：

template <class T>
class lit {
public:
lit(T l) : val(l) {}
T val;
};
template <class T>
class cat {
public:
cat(lit<T> const& a, lit<T> const& b) : a(a), b(b) {}
lit<T> const& a;
lit<T> const& b;
};
template <class T>
cat<T> operator+(lit<T> const& a, lit<T> const& b) {
return cat(a, b);
}
int main() {
auto r1 = cat((lit      ('b')),  lit('d')); // compiles
auto r2 =     (lit      ('b')) + lit('d') ; // doesn't compile
auto r3 =      lit      ('b')  + lit('d') ; // compiles
auto r4 =     (lit      ('b'))            ; // compiles
auto r5 =     (lit<char>('b')) + lit('d') ; // compiles
}

这使用 clang 编译得很好(正如我所期望的那样(，但 gcc 产生以下错误：

prog.cc: In function 'int main()':
prog.cc:23:20: error: missing template arguments after 'lit'
auto r2 =     (lit      ('b')) + lit('d') ; // doesn't compile
^~~
prog.cc:2:7: note: 'template<class T> class lit' declared here
class lit : public ExpressionBuilder<T> {
^~~

似乎无法仅在一种非常特殊的情况下(r2(从构造函数中找出类模板的推导。我假设 gcc 是错误的，但有人可以解释为什么它只会在这种非常特殊的情况下失败吗？

此处的示例：https://wandbox.org/permlink/jQCOhXFFQekS17Y1

Answer 1

这是C++17 中的一个全新功能，因此在 GCC 中是全新的。您观察到的模式(或缺乏模式(看起来非常像编译器错误。它显然是随机触发的方式也符合这种模式。

对于 GCC 开发人员来说，进一步深入研究确切的方式和原因是一项乏味的工作，而不是堆栈溢出答案，因为它可能非常复杂......但现在正确的方法是提出一个错误并观察会发生什么。(OP 现在已经这样做了，作为错误 87709。

相关的例子已经存在于Bugzilla上。

Answer 2

编辑：此错误现已由 https://gcc.gnu.org/g:5f1a2cb9c2dc09eed53da5d5787d14bec700b10b 修复。

---

这就是我认为已经发生的事情：

有两种表达方式看起来相似，但含义却大不相同：

(type) + expr
(expr) + expr

第一个是 C 样式的强制转换表达式，它将一元表达式+ expr转换为type;第二个是执行加法的二进制表达式。

为了消除形式(something) + expr表达式的歧义，GCC首先假定something是一个类型，并进行试探性解析。如果成功，则整个表达式将被视为强制转换表达式;否则，something将重新解析为表达式。

现在这就是我认为错误所在的地方：在试探性解析期间，GCC 错误地认为类模板参数推导 (CTAD( 不会出现，因此它在 CTAD 出现时发出错误。但事实上，即使在这种情况下试探性解析肯定会失败，something可能仍然是一个有效的函数式强制转换表达式，因此重新解析可能会成功。

对于cat((lit('b')), lit('d'))、lit('b') + lit('d')和(lit('b'))，GCC 足够聪明，看到它们不能是 C 风格的强制转换表达式，所以它不做试探性解析。对于(lit<char>('b')) + lit('d')，lit<char>('b')没有CTAD，所以也很好。

上述分析的证明：

如果将+更改为/(或除-、*或&以外的大多数运算符(，则不会发生错误，因为(something) / expr不能是有效的强制转换表达式。

sizeof(something)中也存在类似的歧义(可能是sizeof(type)或sizeof(expr)(，并且正如预期的那样，sizeof(lit(0))触发类似的错误。