别名模板的包扩展

Question

似乎包参数只能在别名模板的包参数的位置进行扩展。 对于类或函数模板，情况并非如此：

template <class T, class... Args> struct x { using type = T; };

template <class T, class... Args> using x_t     = typename x<T, Args...>::type;
template <class... Args>          using x_fix_t = typename x<Args...>::type;

template <class... Args> auto f(Args...) -> void {
  typename x<Args...>::type v1; // OK
  x_t<Args...> v2; // Error
  x_fix_t<Args...> v3; // OK
}

更简单的情况：

template <class T, class U> using y_t = T;

template <class... Args> auto f(Args...) -> void {
  y_t<Args...> v4; // Error
}

上面的代码在g++ 4.9 、 g++ 5.1和clang 3.5使用c++11和c++14都会产生错误（即使f从未实例化）。

为什么不允许这样做，一般规则是什么？ 我认为没有理由限制这一点。 这似乎是一个很奇怪的禁令。

至于为什么不用第一个变体写为x_fix_t更清楚的是x_t有一个强制性的第一个参数。 （例如，这就是不允许f()的原因）。 但这并不重要，修复很容易。 问题仍然存在：为什么？

gcc 错误：

error: pack expansion argument for non-pack parameter ‘T’ of
alias template ‘template<class T, class ... Args> using x_t = typename x::type’

叮当错误：

error: pack expansion used as argument for non-pack parameter of
alias template   x_t<Args...> v2;

Answer 1

这在 GCC 4.8 中编译但在 GCC 4.9 中失败，这证明它与 CWG 1430 和错误报告 #59498 相关。 Roy Chrihfield 提出的修复方法与您的完全相同：

Rewriting the code to use a struct succeeds:

template <typename T, typename ...>
struct alias { using type = T; };

template <typename ...T>
using variadic_alias = typename alias<T...>::type;

此外，Jason Merrill 详细说明了为什么它会失败：

实际上，不，这很大程度上是 Core 1430 的问题； 没有办法修改 variadic_alias<T...> 而不在修改中提到别名模板的名称，它们应该是完全透明的。 这仅在 4.8 中偶然有效，因为该版本禁用了检查。

错误报告中没有进一步的讨论，所以我们可以转向 CWG 1430：

最初，包扩展不能扩展为固定长度的模板参数列表，但在 N2555 中更改了这一点。 这适用于大多数模板，但会导致别名模板出现问题。

在大多数情况下，别名模板是透明的； 当它在模板中使用时，我们可以只替换依赖模板参数。 但是，如果模板 id 对非可变参数使用包扩展，则这不起作用。 例如：

 template<class T, class U, class V> struct S {}; template<class T, class V> using A = S<T, int, V>; template<class... Ts> void foo(A<Ts...>);

没有办法用 S 来表达 A<Ts...>，所以我们需要保持 A，直到我们有 Ts 来替代，因此它需要在 mangling 中处理。

目前，EDG 和 Clang 拒绝了这个测试用例，抱怨 A.G++ 的模板参数太少，但我认为这是一个错误。 但是，在 ABI 列表中，John Spicer 认为应该拒绝它。

（另见第 1558 期。）

2012 年 10 月会议记录：

CWG 的共识是这种用法应该被禁止，当依赖参数不能简单地直接替换到 type-id 时，不允许使用别名模板。

补充说明，2013 年 4 月：

再举一个例子，考虑：

 template<class... x> class list{}; template<class a, class... b> using tail=list<b...>; template <class...T> void f(tail<T...>); int main() { f<int,int>({}); }

在处理此示例时存在实现差异。

换句话说，这是一个持续存在的问题，看不到任何解决方案 (AFAIC)。