返回类型与自动的模板专门化和显式规范

Question

考虑代码：

class Test {
public:
    template<int N> auto foo() {}
    template<> auto foo<0>() { return 7;  }

    template<int N> void bar() {}
    template<> int bar<0>() { return 7;  }
};

我用不同的编译器（通过编译器资源管理器）测试了代码。

如果Clang 7.0.0foo编译，而bar给出错误：

：8:20:错误：没有与函数模板专用化“栏”匹配的函数模板

template<> int bar<0>() { return 7;  }

               ^

：7:26:注意：已忽略候选模板：无法将'void（）'与'int（）'匹配

template<int N> void bar() {};

                     ^

Visual C同意（MSVC 19 2017 RTW）：

（8） ：错误C2912:显式专门化“int Test:：bar（void）”不是函数模板的专门化

gcc 8.2不编译任何代码（尽管原因可能是C 17支持中的错误：

： 5:14：错误：非命名空间范围'class Test'中的显式特化

 template<> auto foo<0>() { return 7;  };

          ^

：5:28:错误：模板id'foo

 template<> auto foo<0>() { return 7;  };

                        ^

： 7:26：错误：模板参数列表太多

 template<int N> void bar() {};

                      ^~~

：8:14:错误：非命名空间范围“类测试”中的显式专门化

 template<> int bar<0>() { return 7;  }

          ^

：8:20:错误：应为“；”在成员声明末尾

 template<> int bar<0>() { return 7;  }

                ^~~

                   ;

：8:23:错误：在'

 template<> int bar<0>() { return 7;  }

                   ^

这里的正确解释是什么？我可以为不同的方法特化提供不同的返回类型吗（为什么只能使用auto，但不能显式指定它们）？由于我对auto和模板的理解有限，我会说“不”。我不明白为什么使用auto而不是显式命名返回类型允许为不同的特化提供不同的返回类型。

然而，这些代码是我在其他地方找到的代码的简化版本，因此可能我的解释是错误的——在这种情况下，我将感谢您解释为什么在使用auto进行专门化时允许使用不同的返回类型，而显式命名类型似乎是被禁止的。

Answer 1

示例代码有几个不同的问题。

1） GCC未能实施CWG 727（C 17中要求）：https://gcc.gnu.org/bugzilla/show_bug.cgi?id=85282这会导致错误：在非命名空间范围的“类测试”中显式专门化

2）如果我们忽略它，示例代码可以简化为

template<int N> auto foo() {}
template<> auto foo<0>() { return 7; }

template<int N> void bar() {}
template<> int bar<0>() { return 7; }

这仍然显示出同样的错误。现在所有的编译器都同意输出。他们编译foos，并在条上出错。

为什么在使用auto进行专业化时允许使用不同的返回类型

如果专门化还具有auto占位符，则标准允许专门化带有auto返回类型的函数

对使用占位符类型的已声明返回类型的函数或函数模板的重新声明或专门化也应使用该占位符，而不是推断类型

http://eel.is/c草案/dcl.spec.auto#11

因此，由于这种专业化符合标准（类似于给定的一个示例），并且在任何允许的地方都没有被明确禁止。

至于bar的错误，标准说返回类型是函数模板签名的一部分：

函数模板name、参数类型列表（[dcl.fct]）、封闭命名空间（如果有）、返回类型、模板头和尾随的要求子句（[dcl.decl]）（如果有）

http://eel.is/c草稿/定义。签名圣堂

同样地，在编译器眼中模板

基本上，您不能在专门化中更改函数签名，只能专门化（duh）模板参数（这也应该与声明中完全相同，因为它也是签名的一部分）。

我可以有一个明确声明的返回类型与基本模板完全不同的模板特化吗

如前所述，您不能更改函数模板签名，这意味着您不能更改返回类型。但是，如果返回类型依赖于模板参数，则可以对其进行专门化！

考虑

template<int N, typename R = void> R bar() {}
template<> int bar<0>() { return 7; }
// bar<0, int> is deduced, see: http://eel.is/c++draft/temp.expl.spec#10

这是允许的，但它的缺点是必须编写bar

这可以通过在原始声明中设置类型条件来解决：https://godbolt.org/z/i2aQ5Z

但一旦专业化的数量增加，维护起来就会变得很麻烦。

另一个可能更易于维护的选项是返回类似ret_type的内容