在封闭类模板中引用专用化时成员类模板的隐式实例化

Question

#include <iostream>
template<typename T>
struct A{
    template<typename U>
    struct B{};
    B<T> b;   //#2
};
//#3
int main() {
    A<int> a;  // #1
}

考虑上面的代码，使用template-id A

温度点#4

对于类模板专用化、类成员模板专用化或类模板的类成员的专用化，如果专用化是隐式实例化的，因为它是从另一个模板专用化中引用的，如果引用专用化的上下文依赖于模板参数，并且如果在封闭模板实例化之前未实例化专用化， 实例化点紧接在封闭模板的实例化点之前。否则，此类专用化的实例化点紧接在引用专用化的命名空间范围声明或定义之前。

对于在＜code＞#1＜/code＞中引用的专用化，该规则的“否则”部分将应用于它。这意味着，＜code＞A的实例化点

使用普通类更改示例：

struct Normal_A_Int{
   struct Normal_B_Int{};
   Normal_B_Int b;
};
int main(){
  Normal_A_Int a;
}

这意味着，成员类Normal_B_Int的定义必须在封闭类的定义中，因为声明Normal_B_Intb是一个完整的类类型。

那么，怎么可能让成员类< code>B的定义




Answer 1

好吧，我确实在你的第一个例子上运行了CppInsights：https://cppinsights.io/lnk?code=dGVtcGxhdGU8dHlwZW5hbWUgVD4Kc3RydWN0IEF7CiAgICB0ZW1wbGF0ZTx0eXBlbmFtZSBVPgogICAgc3RydWN0IEJ7fTsKICAgIEI8VD4gYjsKfTsKCmludCBtYWluKCkgewogICAgQTxpbnQ IGE7Cn0KCgoK

Answer 2

您从temp.point/4中提供的报价正是这种情况：

template<typename T>
struct A {
    template<typename U>
    struct B { };
    B<T> b;
};

// point-of-instantiation for A<int>::B<int>
// point-of-instantiation for A<int>
int main() {
    A<int> a;
}

没什么律师可做的。标准说这些是实例化的点。类模板不是类，直觉不一定会延续。它们都有定义和实例化。

以外部类定义为例。如果它是一个类，则必须定义成员的类型。如果是类模板，则只能声明成员的类型。你可以降低B的定义:

template<typename T>
struct A {
    template<typename U> struct B;
    B<T> b;
};

template<typename T>
template<typename U>
struct A<T>::B { };

您无法对类执行此操作（定义中有一个“不完整”成员），但可以使用类模板执行此操作。

所以问题是，为什么模板的实例化点是A

也许直觉来自将定义和实例化点混为一谈：

那么，怎么可能让成员类B的定义在某个时候放在封闭类A的定义之前呢？

它不是。实例化点控制名称可见性。TU中到此为止的所有名称都可见。（这不是定义。）从这个角度来看，很明显A

这条规则有两个有趣的方面。

一是模板可以专门化。因此，为了满足这一要求，当编译器实例化< code>A

第二个方面更有趣。您可以从普通类的直觉中期待B的定义

template<typename T>
struct A {
    using type = T;

    template<typename U>
    struct B { using type = typename A<U>::type; };

    B<T> b;
};

可以吗？

如果< code >的实例化点

这是CWG287和P1787的领域。

CWG287建议实例化点相同（一个不在另一个之前）。此外，它还将补充：

如果隐式实例化的类模板专用化、类成员专用化或类模板的专用化引用了包含直接或间接导致实例化的专用化引用的类、类模板专用化、类成员专用化或类模板的专用化，则类引用的完整性和排序要求适用于专用化引用的上下文。

在我的示例中，A

CWG287似乎旨在复制编译器已经做的事情。然而，CWG287自2001年以来一直开放。（另请参阅这个和这个。）

P1787似乎是针对C 23的，旨在重写许多微妙的语言。我认为其目的与CWG287类似。但要做到这一点，他们必须彻底重新定义名称查找，以至于我很难知道这一点