影响模板过载分辨率的优化级别

Question

我遇到了关于模板重载解析的有趣行为，在发布版本和调试版本之间有所不同。我希望能够理解编译器/链接器使用的规则，这些规则使它以这种方式运行。< br >我尝试了一下，这是我想到的:

S. h

#pragma once

#include <cstdint>
#include <iostream>
enum class Enumeration : uint32_t {
    A = 0,
    B
};
struct S {
    template<typename T>
    bool func(Enumeration en) {
        std::cout << "enum nonspec\n";
        return func<T>(static_cast<uint32_t>(en));
    }

    template<typename T>
    bool func(uint32_t en) {
        std::cout << "uint32_t nonspec\n";
        return func<T>(en);
    }
};

S.cpp

#include "S.h"
template<>
bool S::func<float>(uint32_t en) {
    std::cout << "float specialization\n";
    return en;
}

template<>
bool S::func<uint32_t>(uint32_t en) {
    std::cout << "uint32_t specialization\n";
    return en - 1;
}

main.cpp

#include "S.h"

int main() {
    S s;
    Enumeration a = Enumeration::B;
    s.func<float>(a);
    return 0;
}

我尝试编译相应的编译单元（S.cpp.o，main.cpp.o和生成的二进制文件）。我发现结果完全取决于main.cpp.o编译的优化水平。

使用 -O0 时，输出为
枚举非规范
浮点特化。

使用 -O1 时，输出为
枚举非规范
uint32_t非规范
uint32_t非规范
浮点特化。

使用-O2或-O3，输出是
枚举nonspec
，然后是无限递归uint32_tnonspec。

我已经检查了对象文件，-O0有
00000000000000000 W bool S：：func

使用的编译器：gcc版本7.5.0（Ubuntu 7.5.0-3ubuntu1~18.04）
使用的链接器：ldd（Ubuntu GLIBC 2.27-3ubuntu1.3）2.27

我想我明白会发生什么，但我想知道这种行为是否有任何规则。




Answer 1

C 标准要求在使用之前声明所有模板特化。

见[temp.expl.spec]/6：

如果模板、成员模板或类模板的成员被显式专门化，则应在第一次使用该专门化之前声明该专门化，该专门化将导致隐式实例化，在出现此类使用的每个翻译单元中；不需要诊断。

如果程序未提供显式专门化的定义，并且专门化的使用方式可能导致隐式实例化，或者成员是虚拟成员函数，则程序格式错误，不需要诊断。

所以这个程序是不正确的，NDR。编译器不需要发出错误或警告，在这种情况下发生什么也没有限制，因为它永远不会发生。因此，无论它“起作用”、“似乎起作用”还是“不起作用”，都是纯粹的意外。

可能发生的情况是编译器上的html" target="_blank">优化内联了调用，否则不会，这允许链接器在链接时仍然找到特化。