如何使用非尾随decltype返回类型定义外联类模板成员函数

Question

template <class T>
struct foo {
    int x;
    decltype(x) f1();
};

似乎不可能定义f1外线.我尝试了以下定义,但它们都不起作用:

template <class T> decltype(x) foo<T>::f1() {}
template <class T> auto foo<T>::f1() -> decltype(x) {}
template <class T> auto foo<T>::f1() { return x; }
template <class T> decltype(std::declval<foo<T>>().x) foo<T>::f1() {}
// This return type is copied from the gcc error message
template <class T> decltype (((foo<T>*)(void)0)->foo<T>::x) foo<T>::f1() {}

这不是在实际代码中的问题,因为改变的一流声明f1,以auto f1() -> decltype(x);使第二个定义.但我很困惑为什么会改变什么呢.甚至可以宣布原始f1的外线？

Answer 1

尽管这看起来很愚蠢，但我相信以下内容是正确的：

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template <class T>\nstruct foo {\n    int x;\n    decltype(x) f1();\n};\n\ntemplate <class T>\nint foo<T>::f1() { return 0; }\n

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Clang 接受它，但 GCC 不接受，所以我要说我认为 GCC 有一个 bug。[科利鲁链接]

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问题在于这两个声明是否f1声明相同的函数（更技术地说，是同一个类模板的相同成员函数）。这是由 [basic.link]/9 管辖，根据该规定：

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相同的（第 6 条）并且在不同作用域中声明的两个名称应表示相同的变量、函数、类型、模板或命名空间，如果

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• 两个名称都具有外部链接，或者两个名称都具有内部链接并且在同一翻译单元中声明；和
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• 两个名称都引用同一名称空间的成员或同一类的非继承成员；和
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• 当两个名称都表示函数时，函数的参数类型列表（11.3.5）相同；和
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• 当两个名称都表示函数模板时，签名 (17.5.6.1) 相同。
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如果返回类型实际上相同（因为根据 [defns.signature.member.templ]，返回类型是类成员函数模板的签名的一部分），则似乎满足了要求。因为foo<T>::x是int，所以它们是相同的。

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如果 的类型是相关的，则情况不会如此x。例如，当 的声明x更改为时，GCC 和 Clang 都会拒绝该定义typename identity<T>::type x;。[ Coliru link ] 在这种情况下， [temp.type]/2 将适用：

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如果表达式e是类型相关的 (17.6.2.2)，decltype(则 e)表示唯一的相关类型。仅当两个这样的 decltype-specifiers 的表达式相等时才引用相同的类型(17.5.6.1)。[注意：但是，这样的类型可以是别名，例如通过typedef-name。\xe2\x80\x94尾注]

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也许 GCC 认为x依赖于类型是错误的（它不应该是）。但是，本说明建议了一种解决方法：

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template <class T>\nstruct foo {\n    int x;\n    decltype(x) f1();\n    using x_type = decltype(x);\n};\n\ntemplate <class T>\ntypename foo<T>::x_type foo<T>::f1() { return 0; }\n

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这适用于 GCC 和 Clang。[科利鲁链接]

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