成員函數聲明簽名中的類成員可見性

Question

為什么這樣做：

template <typename A>
struct S {
    A a;
    template <typename B>
    auto f(B b) ->
        decltype(a.f(b))
    {
    }
};

但這不是（ a和f交換位置）：

template <typename A>
struct S {
    template <typename B>
    auto f(B b) ->
        decltype(a.f(b))
    {
    }
    A a;
};

說a未在該范圍內聲明（在decltype內），但添加顯式this->使其工作。

Answer 1

template <typename A>
struct S {
    A a;
    template <typename B>
    auto f(B b) ->
        decltype(a.f(b))
    {
    }
};

這是有效的，因為在尾隨返回類型中，周圍類的成員是可見的。 不是所有成員，而只是在它之前聲明的成員（在尾隨返回類型中，該類不被認為是完整的，而不是函數體）。 那么這里做了什么：

• 正如我們在模板中一樣，進行查找以查看a是否依賴。 由於a被之前聲明f ， a被發現指一類構件。

• 通過C ++中的模板規則，發現a引用當前實例化的成員，因為它是周圍模板的實例化的成員。 在C ++中，這個概念主要用於決定名稱是否依賴：如果已知名稱引用周圍模板的成員，則在實例化時不一定需要查找，因為編譯器已經知道模板的代碼（用作從它實例化的類類型的基礎！）。 考慮：

   template<typename T> struct A { typedef int type; void f() { type x; A<T>::type y; } }; 

在C ++ 03中，聲明y的第二行將是一個錯誤，因為A<T>::type是一個依賴名稱，並且在它前面需要一個typename 。 只有第一行被接受了。 在C ++ 11，這種不一致性是固定的，這兩個類型的名稱都是非相關的，並且不會需要一個typename 。 如果將typedef更改為typedef T type; 然后兩個聲明， x和y將使用依賴類型，但都不需要typename ，因為你仍然命名當前實例化的成員，並且編譯器知道你命名一個類型。

• 所以a是當前實例化的成員。 但它是依賴的，因為用於聲明它的類型（ A ）是依賴的。 但是，這在您的代碼中無關緊要。 無論相關與否， a是發現和代碼有效。

---

template <typename A>
struct S {
    template <typename B>
    auto f(B b) ->
        decltype(a.f(b))
    {
    }
    A a;
};

在此代碼中，再次查找a以查看它是否依賴和/或它是否是當前實例化的成員。 但由於我們上面了解到成員尾隨返回類型后聲明是不可見的，我們無法找到一個聲明a 。 在C ++中，除了“當前實例化的成員”之外，還有另一個概念：

• 未知專業的成員 。 此概念用於指代名稱可能改為引用依賴於模板參數的類成員的情況。 如果我們訪問過B::a ，那么a將是未知專門化的成員，因為在實例化時替換B時， 未知什么聲明是可見的。

• 既不是當前的成員，也不是未知專業的成員。 所有其他名稱都是如此。 你的情況適合在這里 ，因為眾所周知， a永遠不能實例化時發生的任何實例化的成員（記住這個名字查找無法找到a ，因為它是后宣布f ）。

由於a不依賴於任何規則，因此未找到任何聲明的查找是綁定的 ，這意味着在實例化中沒有可以找到聲明的其他查找。 在模板定義時查找非依賴名稱。 現在GCC正確地給你一個錯誤（但請注意，一如既往，不需要立即診斷出錯誤的模板）。

---

template <typename A>
struct S {
    template <typename B>
    auto f(B b) ->
        decltype(this->a.f(b))
    {
    }
    A a;
};

在這種情況下，您添加了this並接受了GCC。 這個名字a遵循this->再次查找在看它是否可能是當前實例中的一員。 但是，由於尾隨返回類型中的成員可見性，因此未找到任何聲明。 因此，該名稱被視為不是當前實例化的成員。 由於在實例化時沒有辦法， S可以擁有a可以匹配的附加成員（沒有依賴於模板參數的S基類），該名稱也不是未知專業化的成員。

同樣，C ++沒有規則可以使this->a依賴。 但是它使用this-> ，因此名稱必須在實例化時引用S某個成員！ 所以C ++標准說

類似地，如果對象表達式的類型是當前實例化的類成員訪問表達式中的id-expression不引用當前實例化的成員或未知專業化的成員，則該程序甚至是不正確的如果未實例化包含成員訪問表達式的模板; 無需診斷。

同樣，此代碼不需要診斷（GCC實際上不會給出它）。 成員訪問表達式this->a中的id-expression a依賴於C ++ 03，因為該標准中的規則沒有像C ++ 11那樣詳細和精細。 讓我們想象一下C ++ 03有decltype和尾隨返回類型。 這意味着什么？

• 查找將被延遲直到實例化，因為這樣 - this->a將是依賴的
• 例如， S<SomeClass>實例化查找將失敗，因為在實例化時不會找到 - this->a （正如我們所說，尾隨返回類型不會看到稍后聲明的成員）。

因此，C ++ 11對該代碼的早期拒絕是好的和有用的。

Answer 2

編譯成員函數的主體，就好像它是在類之后定義的一樣。 因此，在該類中聲明的所有內容都在此范圍內。

但是，函數的聲明仍然在類聲明中，並且只能看到它之前的名稱。

template <typename A>
struct S {
    template <typename B>
    auto f(B b) ->
        decltype(a.f(b)); // error - a is not visible here

    A a;
};

template <typename A>
template <typename B>
    auto S<A>::f(B b) ->
        decltype(a.f(b))
    {
        return a.f(b);   // a is visible here
    }

Answer 3

標准說（第14.6.2.1節）：

如果對於給定的模板參數集，實例化了模板的特化，該模板的特殊化引用了具有qualified-id或類成員訪問表達式的當前實例化的成員，則qualified-id或類成員訪問表達式中的名稱為在模板實例化上下文中查找。

this->a是類成員訪問表達式，因此應用此規則並在實例化時進行查找，其中 S<A>完成 。

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最后，這根本不能解決您的問題，因為第5.1.1節說：

如果聲明聲明一個類X的成員函數或成員函數模板， 表達this是類型“指向cv限定符SEQ一個prvalue X ”可選的CV-限定符-SEQ和函數定義的端部之間， 成員聲明者或聲明者 。 它不應出現在可選的cv-qualifier-seq之前 ，它不應出現在靜態成員函數的聲明中（盡管它的類型和值類別是在靜態成員函數中定義的，因為它們在非靜態成員函數中） 。

所以你不能在這里使用this-> ，因為它是在函數聲明的cv-qualifier-seq部分之前。

等等，不，不是！ 第8.4.1節說

函數定義中的聲明符應具有該形式

D1 ( parameter-declaration-clause ) cv-qualifier-seq opt ref-qualifier opt exception-specification opt attribute-specifier-seq opt trailing-return-type opt