使用C 11实现不同输入类型的C变量模板

Question

最近我做了一个关于现代c的研究。我看到一个视频[在49:00]关于c 11/c 14变量模板。如果你想用不同的模板计算不同类型元组的总和（如int，双），使用c 11，视频建议一个解决方案：

struct Sum
{
    template<typename T>
    static T sum(T n)
    {
        return n;
    }

    template<typename T, typename... Args>
    static auto sum(T n, Args... rest) -> decltype(n+sum(rest...))
    {
        return n + sum(rest...);
    }
}
auto x = Sum::sum(1, 2.5, 3);

auto无法在c11中推断返回类型，因此必须使用decltype声明返回类型。但有些编译器生成失败，有些编译器生成成功。链接

虽然，使用自动推断返回类型没有问题，我的问题是：

1. c 11标准是否涵盖了这个问题？如果没有，编译器是否通过自己的实现来处理这个问题？
为什么最新版本的gcc 8.1编译失败，而gcc 4/5/6/7编译成功？gcc有兼容性问题吗？

顺便说一下，编译错误消息是：

test.cc:20： 16：错误：没有匹配函数的调用求和

 double x = Sum::sum(1, 2.5, 3);

test.cc:12：17：注意：候选模板被忽略：替换失败[with T=int， Args=]：使用未声明的标识符求和

 static auto sum(T n, Args... rest) -> decltype(n + sum(rest...))

测验cc:6:14:注意：候选函数模板不可行：需要单个参数“n”，但提供了3个参数

static T sum(T n)

生成1个错误。

Answer 1

此处尾部返回类型中的函数名查找，

template<typename T, typename... Args>
static auto sum(T n, Args... rest) -> decltype(n+sum(rest...))

在声明此sum之前的上下文中完成，再加上通过ADL（参数相关查找）。

由于该模板在所讨论的类型上调用时无法通过ADL看到，因此该模板无法编译是恰当的。

旧的gcc编译器可能除了使用它们应该使用的上下文之外，还使用了对象上下文。这是一个合理的错误。

您可以轻松解决此问题：

struct Sum {
private:
  template<typename T>
  friend T summer(Sum, T n) {
    return n;
  }
  template<typename T, typename... Args>
  friend auto summer(Sum, T n, Args... rest) -> decltype(n+summer(Sum{},rest...)) {
    return n + summer(Sum{},rest...);
  }
public:
  template<class...Args>
  auto sum(Args...args)->decltype(summer(Sum{}, args...)){
    return summer(Sum{}, args... );
  }
};

在这里，我们强迫一些私人朋友进行ADL。这允许summer的重载在其尾部返回类型中“看到自己”。