C++ 编译器差异：将函数放入 std::pair

Question

我最近遇到过尝试将函数（而不是函数指针）放入 中的代码std::pair，该代码被 GCC 接受，但不被 Clang 接受。这导致我根据 C++ (17) 标准调查什么是“正确的”。考虑一下：

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void foo(int) {}\n\n// (1) Not allowed in GCC, Clang or MSVC\nstd::pair<decltype(foo), decltype(foo)> myFirstPair;\n\n// (2) Compiles in GCC, fails in Clang and MSVC\nauto myPair = std::pair{foo, foo};\n\n// (3) Compiles in GCC, Clang and MSVC\nauto myOtherPair = std::make_pair(foo, foo);\n

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（也在编译器资源管理器中）

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显然，您不能将函数类型作为成员（这将是推导出函数类型之一T1或T2之一的结果），但函数指针很好。事实上，这似乎就是编译成功的情况下发生的情况：对于，Clang 和 GCC 都推导了的类型。对于，GCC 也推论为。std::pair<T1, T2>void ()(int)(3)std::pair<void (*)(int), void (*)(int)>myOtherPair(2)std::pair<void (*)(int), void (*)(int)>myPair

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我假设这里发生的是按照[conv.func]标准的函数到指针的转换：

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7.3 函数到指针的转换[conv.func]

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函数类型 T 的左值可以转换为指向 T\xe2\x80\x9d 的指针类型 \xe2\x80\x9c 的纯右值。结果是指向该函数的指针。

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Clang、GCC 和 MSVC 似乎都将该转换应用于 的参数std::make_pair，并且只有 GCC 似乎将该转换应用于std::pair\ 的构造函数的参数。

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由于标准仅指定可以发生转换（甚至没有说明在什么情况下可以发生转换），所以三个编译器都正确吗？这只是标准中未指定的内容吗？

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Answer 1

我想我已经将其归结为 Clang 中的一个错误。这个答案也可以作为针对 Clang 的错误在这里找到。

考虑一下我从 GCC 的 STL 实现中浓缩的这个“最小”示例std::pair：

#include <type_traits>

template <typename _T1>
struct _PCC
{
    template <typename _U1>
    static constexpr bool ConstructibleFrom()
    {
        return std::is_constructible<_T1, const _U1&>::value;
        
    }
};

template<class T1>
struct MyContainer 
{
    T1 t1;

    using _PCCP = _PCC<T1>;
    template<class U1 = T1, typename
           std::enable_if<_PCCP::template
               ConstructibleFrom<U1>(),
                         bool>::type=true>
    constexpr MyContainer(const T1& newT1) : t1(newT1) {}    
};

template<typename T1> MyContainer(T1) -> MyContainer<T1>;


void someFunc() {};

int main() 
{
    auto c = MyContainer(someFunc);
}

这里应该发生的情况（我认为）是 MyContainer 的构造函数不用于 CTAD。采用 CTAD 的构造函数将导致T1被推导为void()，因为T1被视为构造函数中的 const 引用，这可以防止在推导构造函数的模板参数时出现函数到指针的衰减。但是，如果T1推导为void()，则std::enable_if禁用构造函数 - 因此不应将其用于推导。

下面的推导指南仍然存在，并且由于T1在那里按值获取，因此发生了函数到指针的衰减并被T1推导为void(*)()。T1推导为，void(*)()应该MyContainer没问题，因为函数指针当然可以是成员。

但是，Clang 报告此错误：

<source>:17:8: error: data member instantiated with function type 'void ()'
    T1 t1;
       ^
<source>:21:24: note: in instantiation of template class 'MyContainer<void ()>' requested here
               std::enable_if<_PCCP::template
                              ^
<source>:24:15: note: while substituting prior template arguments into non-type template parameter [with T1 = void (), U1 = void ()]
    constexpr MyContainer(const T1& newT1) : t1(newT1) {}    
              ^~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
<source>:34:14: note: while substituting deduced template arguments into function template '<deduction guide for MyContainer>' [with T1 = void (), U1 = (no value), $2 = (no value)]
    auto c = MyContainer(someFunc);
             ^
1 error generated.

我认为出现此错误是因为 Clang 尝试MyContainer<void()> 在 CTAD 期间实例化，更准确地说是在检查是否std::enable_if满足时进行实例化。错误中报告的位置指向这一点，并且：如果从类中删除 using 声明并改为像这样编写构造函数，则错误就会消失：

    template<class U1 = T1, typename
           std::enable_if<_PCC<T1>::template
               ConstructibleFrom<U1>(),
                         bool>::type=true>
    constexpr MyContainer(const T1& newT1) : t1(newT1) {}   

请注意，这与上面的构造函数相同，我只是手动替换_PCCP为_PCC<T1>并删除了using. 我假设 Clang 以某种方式需要实例化该类（这是不可能的T1 = void()）来访问 using，它是该类的成员。