在 class 上下文中使用時，前向聲明與就地前向聲明的工作方式不同

Question

我正在探索 C++ 實例化/聲明順序的奧秘。 這是我遇到的一個有趣的點：

這編譯：

#include <cstddef>
#include <variant>
#include <array>

template <size_t V>
struct container
{
    // THIS COMPILES
    struct array;
    using val = std::variant<std::monostate, int, array>;

    // THIS DOESNT
    // using val = std::variant<std::monostate, int, struct array>;

    struct proxy : val
    {
        using val::variant;
    };

    struct array { };
};

int main()
{
    container<10> ctr;
}

但是當您選擇就地聲明時，它突然停止工作（ Demo ）：

#include <cstddef>
#include <variant>
#include <array>

template <size_t V>
struct container
{
    // THIS COMPILES
    // struct array;
    // using val = std::variant<std::monostate, int, array>;

    // THIS DOESNT
    using val = std::variant<std::monostate, int, struct array>;

    struct proxy : val
    {
        using val::variant;
    };

    struct array { };
};

int main()
{

    container<10> ctr;
}

這是我得到的錯誤：

/opt/compiler-explorer/gcc-trunk-20220729/include/c++/13.0.0/type_traits:1012:52: error: static assertion failed: template argument must be a complete class or an unbounded array
 1012 |       static_assert(std::__is_complete_or_unbounded(__type_identity<_Tp>{}),
      | 

有人可以確切地解釋為什么會發生這種情況嗎？ 有什么區別？

編輯：在某些情況下，您可以在模板參數列表中聲明一個類型：

#include <cstddef>
#include <variant>
#include <array>
#include <cstdio>

void foo(std::initializer_list<struct array>);

struct array
{
    array(int a) : a_{a} {}
    void print() {
        printf("%d\n", a_);
    }
    int a_;
};

void foo(std::initializer_list<struct array> init) {
    for (auto a : init) {
        a.print();
    }
    printf(".. it works\n");
}

int main()
{
    foo({1,2,3});
}

我不知道這適用於何時何地。

Answer 1

表格聲明

類鍵屬性說明符序列（選擇）標識符;

（其中class-key表示struct 、 class或union ），在聲明出現的 scope 中聲明標識符（ [dcl.type.elab]/2 ）。 這意味着在您的第一個代碼片段中， array被前向聲明為container class 模板的成員 class，您可以稍后在同一個 scope 中定義它。

當諸如struct array之類的詳細類型說明符作為某個更大的聲明或表達式的組件出現時， [dcl.type.elab]/3適用。 首先，編譯器查找名稱array ，忽略任何非類型（ [basic.lookup.elab]/1 ）。 如果它沒有找到任何東西，那么它將在“最近的封閉命名空間或塊范圍”中前向聲明array 。 因此，您稍后定義為嵌套 class 的struct array是不同的 class，而您之前稱為struct array的那個沒有定義。