Clang无法在std :: function实例化中扩展参数包

Question

std=c++17作为唯一的编译器标志编译的代码片段...

• ...使用GCC 9.1成功编译。哥德宝
• ...发出Clang 8.0.0的编译器错误（代码段下方的错误）。哥德宝

问题：这是Clang编译器中的错误，还是GCC接受此代码是否错误？还是其他原因？

#include <functional>
#include <tuple>

template <typename... Ts>
struct Foo
{
    template <typename T>
    using Int = int;

    // Function that accepts as many 'int' as there are template parameters
    using Function = std::function< void(Int<Ts>...) >;

    // Tuple of as many 'int' as there are template parameters
    using Tuple = std::tuple< Int<Ts>... >;

    auto bar(Function f)
    {
        std::apply(f, Tuple{}); // Error with Clang 8.0.0
    }
};

int main()
{
    auto foo = Foo<char, bool, double>{};
    foo.bar([](int, int, int){});
}

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令我感到奇怪的是，Clang的错误表明它成功地别名Tuple为，std::tuple<int, int, int>但错误地别名Function为just std::function<void(int)>，仅使用一个参数而不是三个参数。

In file included from <source>:2:
In file included from /opt/compiler-explorer/gcc-8.3.0/lib/gcc/x86_64-linux-gnu/8.3.0/../../../../include/c++/8.3.0/functional:54:
/opt/compiler-explorer/gcc-8.3.0/lib/gcc/x86_64-linux-gnu/8.3.0/../../../../include/c++/8.3.0/tuple:1678:14: error: no matching function for call to '__invoke'
      return std::__invoke(std::forward<_Fn>(__f),
             ^~~~~~~~~~~~~
/opt/compiler-explorer/gcc-8.3.0/lib/gcc/x86_64-linux-gnu/8.3.0/../../../../include/c++/8.3.0/tuple:1687:19: note: in instantiation of function template specialization 'std::__apply_impl<std::function<void (int)> &, std::tuple<int, int, int>, 0, 1, 2>' requested here
      return std::__apply_impl(std::forward<_Fn>(__f),
                  ^
<source>:19:14: note: in instantiation of function template specialization 'std::apply<std::function<void (int)> &, std::tuple<int, int, int> >' requested here
        std::apply(f, Tuple{}); // Error
             ^
<source>:26:9: note: in instantiation of member function 'Foo<char, bool, double>::bar' requested here
    foo.bar([](int, int, int){});

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附加研究

正如评论中的其他用户所指出的那样，使Int模板别名依赖于类型可以T解决此问题：

template <typename T>
using Int = std::conditional_t<true, int, T>;

我发现的其他内容，仅从Function外部引用类型也使它按预期/期望的方式工作：

int main()
{
    auto f = Foo<char, bool, double>::Function{};
    f = [](int, int, int){};
}

Answer 1

TL;DR：这是一个 bug，但标准中也存在一个 bug。

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首先要注意，在 C++ 中，模板分两步处理：

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1. 定义封闭模板时，会构建不依赖于模板参数的构造。
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2. 依赖的构造是在实例化封闭模板时构建的。
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现在，clang 似乎将其视为std::function< void(Int<Ts>...) >非依赖类型，原因如下：

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1. Int<Ts>是非依赖类型（正确）。
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2. Int<Ts>因此，包含（即）的包扩展Int<Ts>...也是一种非依赖“类型”（？）。
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3. 因为 的所有组件void(Int<Ts>...)都是非依赖的，所以它是非依赖类型（显然是不正确的）。
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4. 因为名称std::function是非依赖的，并且模板参数void(Int<Ts>...)是非依赖的非包扩展类型，std::function< void(Int<Ts>...) >所以是非依赖类型。
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（请注意，“非包扩展”检查使其与情况不同Tuple。）

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因此，当Foo定义时，类型名称Function被视为命名非依赖类型，并立即构建，并且不考虑包扩展（在实例化期间发生）。因此，所有使用的 都Function被替换为“脱糖”类型std::function< void(int) >。

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此外，clang具有实例化相关的概念，这意味着构造是不依赖的，但它仍然以某种方式涉及模板参数（例如，构造仅对某些参数有效）。std::function< void(Int<Ts>...) >被视为依赖于实例化的类型，因此当模板被实例化时，clang 仍然执行对 的替换using Function = std::function< void(Int<Ts>...) >。结果，Function获得了正确的类型，但这不会传播到 的Function定义中的使用Foo。

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现在这是标准中的错误。

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类型是否依赖在[temp.dep.type]中定义：

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一个类型是依赖的，如果它是

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• 模板参数，
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• 未知专业的成员，
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• 作为当前实例化的依赖成员的嵌套类或枚举，
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• 一个 cv 限定类型，其中 cv 不限定类型是从属的，
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• 由任何依赖类型构造的复合类型，
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• 其元素类型是相关的或其边界（如果有）是值相关的数组类型，
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• 其异常规范与值相关的函数类型，
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• 由simple-template-id表示，其中模板名称是模板参数，或者任何模板参数是依赖类型或依赖于类型或值依赖的表达式，或者是包扩展 [\ xe2\x80\x89注意：这包括不使用template-argument-list的\n 类模板的注入类名。\xe2\x80\x94\xe2\x80\x89 尾注\xe2\x80\x89] ,\n 或
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• 用 表示decltype(expression)，其中表达式与类型相关。
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请注意，它并没有说参数列表包含包扩展的函数类型是依赖类型，只是说“从任何依赖类型构造的复合类型”和“异常规范依赖于值的函数类型”是依赖的。两者在这里都没有帮助。

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