C++14 中 noexcept 说明符的奇怪行为

Question

我在 C++14 中发现了noexcept运算符的奇怪行为。 以下代码可以通过 gcc 和 clang（使用 --std=c++14 选项）很好地编译。

// test.cpp
#include <iostream>
#include <type_traits>

#if 1
#define TESTREF(X) X&&
#else
#define TESTREF(X) X const&
#endif

template <class F, class... Args>
struct is_noexcept_callable
    : public std::conditional_t<noexcept(std::declval<F>()(std::declval<Args>()...)), std::true_type, std::false_type> {};

template <
    class F,
    std::enable_if_t<is_noexcept_callable<F,int>::value,int> = 0
    >
int evalInt(int x, TESTREF(F) f) noexcept
{
    return static_cast<int>(f(x));
}

template <
    class F,
    std::enable_if_t<!is_noexcept_callable<F,int>::value,int> = 0
    >
int evalInt(int x, TESTREF(F) f)
{
    return static_cast<int>(f(x));
}

int id(int x) noexcept { return x; }
int thrower(int x) { throw(0); }

int main(int argc, char* argv[])
{
    std::cout << std::boolalpha
              << noexcept(evalInt(1,id))
              << std::endl;
    std::cout << std::boolalpha
              << is_noexcept_callable<decltype(thrower), int>::value
              << std::endl;
}

执行结果程序，但是根据编译器的不同，我得到了不同的结果：

$ g++ --std=c++14 test.cpp
$ ./a.out
true
false
$ clang++ --std=c++14 test.cpp
$ ./a.out
false
false

我不确定根据标准哪个是正确的。

更奇怪的是，如果我将上面代码中的第 5 行更改为#if 0那么 gcc 会将代码编译为另一个不同的程序：

$ ./a.out
true
true

如您所见，第二个值已更改。 但是，它仅取决于宏未触及的thrower函数的noexcept规范。 对此有什么合理的解释，还是只是一个错误？

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编辑

结果是在 Ubuntu 18.04（64 位）包存储库中使用 GCC 7.4.0 和 clang 6.0.0 获得的。

Answer 1

我只能在版本 8 之前的 GCC 中重现此错误。行为的差异是由于noexcept说明符是 GCC 7 的 C++14 版本（但不是 Clang 的）中函数类型的一部分，尽管这是 C++17特征。 如果我们添加is_noexcept_callable部分特化，就可以看到这is_noexcept_callable ：

template <class... Args>
struct is_noexcept_callable<int(&)(int), Args...>
    : public std::false_type {};

template <class... Args>
struct is_noexcept_callable<int(int), Args...>
    : public std::false_type {};

这突然产生了两个false s ：GCC 保留了函数类型的noexcept属性，但在模板参数推导期间显式忽略它们，以便选择上述特化，尽管如果我们删除定义，错误消息会显示noexcept ：

prog.cc:30:5: note:   template argument deduction/substitution failed:
prog.cc:28:22: error: incomplete type 'is_noexcept_callable<int (&)(int) noexcept, int>' used in nested name specifier

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为什么TESTREF的定义会影响is_noexcept_callable ？

你问题的第二部分更微妙。 在这里，问题是is_noexcept_callable在您在main使用它之前已经用相关类型int(int) [noexcept]实例化，但是它附加了 noexcept，因此结果is_noexcept_callable<int(int), int>::value固定为 true。

decltype(id)是int(int) [noexcept] ，其中[noexcept]是我的符号，用于表达 GCC 附加到函数类型的瞬态异常规范。 因此evalInt(1,id)导致实例化

• is_noexcept_callable<F,int> where F = int(&)(int) [noexcept]当TESTREF = X&&和
• F = int(int) [noexcept]当TESTREF = X const&

因此，当您禁用 if 指令的第一个分支时，则is_noexcept_callable<int(int),int>::value == true在noexcept(evalInt(1,id))被处理后保持noexcept(evalInt(1,id)) ，因为id是 noexcept 并且这会传播在实例化链中。

因此，以下打印两个错误：

int main(int argc, char* argv[])
{
    std::cout << std::boolalpha
              << noexcept(evalInt(1,thrower))
              << std::endl;
    std::cout << std::boolalpha
              << is_noexcept_callable<decltype(thrower), int>::value
              << std::endl;
}

演示： https : //wandbox.org/permlink/YXDYfXwtEwMQkryD