`apply `模板在g中编译，但不在clang和vc中编译

Question

下面的代码在g7.2.0中编译成功（编译标志是-std=c 14-Wall-Wterex-Werror-peanty-error），但在clang 5.0.0中编译失败（使用相同的标志，-std=c 14-Wall-Wterex-Werror-peanty-error）和vc 15.4（编译标志是/EHsc /Za /std： c 14 /permissive-）：

template <template <typename...> class Functor, typename... FixedArguments>
struct apply
{
    template <typename... FreeArguments>
    using type = Functor<FixedArguments..., FreeArguments...>;
};

template <typename, typename>
struct Bar{};

template <template <typename...> class>
struct Foo{};

int main()
{
    (void)Foo<apply<Bar, int, char>::type>{};
}

哪种编译器行为符合标准？如何将该模板应用更改为在clang上编译？

叮当声错误消息：

5 : <source>:5:15: error: too many template arguments for class template 'Bar'
        using type = Functor<FixedArguments..., FreeArguments...>;
                     ^                          ~~~~~~~~~~~~~~~~~
16 : <source>:16:15: note: in instantiation of template class 'apply<Bar, int, char>' requested here
    (void)Foo<apply<Bar, int, char>::type>{};
              ^
9 : <source>:9:8: note: template is declared here
struct Bar{};

VC错误消息：

5 : <source>(5): error C2977: 'Bar': too many template arguments
9 : <source>(9): note: see declaration of 'Bar'
16 : <source>(16): note: see reference to class template instantiation 'apply<Bar,int,char>' being compiled

Answer 1

正如@T.C.在对问题的评论中指出的，此类代码格式错误（无需诊断）。

C 14标准，“名称解析”[临时决议]一节，第8段：

如果可变模板的每个有效专门化都需要一个空的模板参数包，则该模板的格式不正确，无需诊断。

C标准最新草案，第8.3段“名称解析”【临时决议】：

。。。如果出现以下情况，程序格式错误，无需诊断：

• ...
• 可变参数模板的每个有效特化都需要一个空模板参数包...

其他信息：核心问题2067。

根据标准要求，可以编写这样简单的解决方法：

template <template <typename...> class Functor, typename... Arguments>
struct invoke
{
    using type = Functor<Arguments...>;
};

template <template <typename...> class Functor, typename... FixedArguments>
struct apply
{
    template <typename... FreeArguments>
    using type = typename invoke<Functor, FixedArguments..., FreeArguments...>::type;
};

现场演示

更新：正如@odinthenrd在注释中所指出的，此解决方案使用了一种额外的类型，这会导致程序编译速度变慢。

Answer 2

注意：看了这个之后，如果Bar是别名模板而不是类模板，那么这个答案是正确的。该变通方法可行，但有其他原因。有关OP的正确答案，请参阅施工人员答案。

这个问题被称为“别名缺陷”，我们在实现kvasir：：mpl时遇到了很多挑战。问题是，Bar只接受两个参数，但大小。。。（固定参数）大小。。。（FreeArguments）加起来可能是2以外的东西。

编译器可以尝试通过所有别名调用跟踪潜在的arity，并且只在用户实际传递2以外的内容时才发出错误，也可以通过证明可能发生错误来“急切地”给出错误。

我发现解决这个问题的有效方法是使别名调用取决于输入的大小https://godbolt.org/g/PT4uaE

template<bool>
struct depends{
    template<template<typename...> class F, typename...Ts>
    using f = F<Ts...>;
};

template<>
struct depends<false>{
    template<template<typename...> class F, typename...Ts>
    using f = void;
};

template <template <typename...> class Functor, typename... FixedArguments>
struct apply
{
    template <typename... FreeArguments>
    using type = typename depends<(sizeof...(FixedArguments)+sizeof...(FreeArguments) == 2)>::template f<Functor, FixedArguments..., FreeArguments...>;
};

template <typename, typename>
struct Bar{};

template <template <typename...> class>
struct Foo{};

int main()
{
    (void)Foo<apply<Bar, int, char>::type>{};
}

应该注意的是，在我测试过的所有编译器上都不需要约束为正好两个，一个可以很容易地约束为sizeof。。。（固定参数）大小。。。（自由参数）！=100000，如果在具体调用中实际不起作用，编译器仍然只会发出一个错误。

实际上，我想改进我的心智模型，了解它是如何在内部工作的，以便找到更快的解决方法，在kvasir：：mpl中，我们目前正在尝试在幕后手动跟踪arity，以消除依赖调用，因为依赖调用会使事情变慢一点。