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
}

这与 clang 编译得很好（正如我所期望的），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> {
       ^~~

似乎仅在一种非常特定的情况下（ r2 ）无法从构造函数中推断出类模板。 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？

这里的例子： https : //wandbox.org/permlink/jQCOhXFFQekS17Y1

Answer 1

这是 C++17 中的一个全新特性，因此在 GCC 中也是全新的。 您观察到的模式——或缺乏模式——看起来非常像一个编译器错误。 它显然是随机触发的方式也符合这种模式。

深入研究确切的方法和原因对于 GCC 开发人员来说是一项乏味的工作，而不是 Stack Overflow 的答案，因为它可能非常复杂……但现在正确的方法是提出错误并观察会发生什么。 （OP 现在已经这样做了，因为错误 87709 。）

Bugzilla 上已经存在相关示例。

Answer 2

编辑：这个错误现在由https://gcc.gnu.org/g:5f1a2cb9c2dc09eed53da5d5787d14bec700b10b修复。

---

这是我认为已经发生的事情：

有两种看起来相似但含义却截然不同的表达方式：

(type) + expr
(expr) + expr

第一个是 C 风格的强制转换表达式，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 form (something) + expr表达式的歧义，GCC 首先假设something是一种类型并进行试探性解析。 如果成功，则将整个表达式视为强制转换表达式； 否则， something被重新解析为表达式。

现在这里是我认为错误所在的地方：在暂定解析期间，GCC 错误地认为类模板参数推导（CTAD）不能出现，因此当 CTAD 出现时它会发出错误。 但实际上，即使在这种情况下试探性解析肯定会失败，但something可能仍然是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，可以看到它们不能是 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+更改为/ （或除- 、 *或&之外的大多数运算符），则不会发生错误，因为(something) / expr不能是有效的转换表达式。

类似的歧义存在于sizeof(something) （可能是sizeof(type)或sizeof(expr) ），正如预期的那样， sizeof(lit(0))会触发类似的错误。