2

Есть следующая иерархия классов, в которой хочу дать определение функции bar:

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

    virtual ~A() = default;

    ARet foo();
    virtual ARet bar() = 0;
};

template<typename T>
T A<T>::foo() { // OK, return type matches that in the declaration (T = ARet)
    return 42;
}

template<typename T>
struct B : A<T> {
    using BaseType = A<T>;
    using BRet = typename BaseType::ARet;

    BRet bar() override;
};

template<typename T>
T B<T>::bar() { // Error, return type differs from that in the declaration ( but T = BRet = ARet ??? )
    return 42;
}

Однако, если более явно указать возвращаемый тип, то всё работает:

template<typename T>
typename B<T>::BRet B<T>::bar() { // OK
    return 42;
}

Но реальные типы гораздо длиннее, и не хочется подобным образом везде писать. Есть ли какие-нибудь альтернативы, и почему вообще так происходит?

8
  • Visual C++ спокойно компилирует.
    – Harry
    21 окт 2018 в 9:04
  • Следует привести пример кода, когда происходит оишбка при компиляции. А так просто используйте decltype(auto) или просто auto в зависимости от стандарта для таких простых случаев. 21 окт 2018 в 9:06
  • @Harry первый вариант? у меня gcc не хочет с ошибкой return type of out-of-line definition of 'B::bar' differs from that in the declaration
    – Игорь
    21 окт 2018 в 9:06
  • @MrBin так это и есть пример кода, сейчас добавлю метку gcc тогда
    – Игорь
    21 окт 2018 в 9:06
  • Ну да, первый вариант компилируется без ошибок и предупреждений.
    – Harry
    21 окт 2018 в 9:07

1 ответ 1

5

Компилятор не может понять, что эти типы одинаковые, потому что из T B<T>::bar() это совершенно не очевидно. Просто какой-то T. Чтобы избежать писанины либо просто используйте auto в объявлении и определении, либо, если автовыведение по какой-то причине не подходит, используйте хвостовую запись возвращаемого значения:

template<typename T>
auto B<T>::bar() -> BRet {
    return 42;
}

Почему же тогда нет проблем с этим кодом T A<T>::foo()? С ним нет проблем, потому что компилятор видит, что ARet и T в классе A жёстко связаны через using. А вот с B не всё так просто. В B BRet является зависимым типом, и зависит от он шаблона A<T>. Казалось бы, загляни в A<T> и посмотри, что ARet это тоже самое, что и T, но это сделать невозможно. Невозможно по одной простой причине: специализации.

Допустим, мы имеем вот такую специализацию класса A:

template<>
struct A<int> {
    using ARet = void;
    //...
};

И всё. T и ARet для A<int> (а значит и для BRet) больше не тождественны!

Разбор шаблонов является процессом, проходящим в 2 этапа (неформально именуется это всё two-phase name lookup). На первом этапе определяются все независимые от шаблонных параметров имена, а вот на втором (во время инстанциации) определяются все зависимые. Зависимые имена до инстанциации не определяются!

Очевидно, что объявление и определение функции должны быть проанализированы на первом этапе, т.к. код шаблонов должен быть правильным C++-кодом, вне зависимости от того, с чем он будет инстанциирован. Но мы имеем ситуацию, в которой у нас есть объявление функции с зависимым типом и её определение с типом независимым. До этапа инстанциирования компилятор не в состоянии понять, что эти типы одинаковые или разные, но ему нужно знать это на первом этапе. Отсюда и ошибка.

Почему нет ошибки в MSVC? Потому что компилятор от Microsoft исторически не имел реализации двухфазного поиска, а разбирал шаблоны как токены. В результате, MSVC «съедал» много некорректного шаблонного кода и не давился. Сейчас ситуация изменилась и в MSVC появился двухфазный поиск, но, как мы можем видеть, до ума он ещё не доведён. Немного подробнее можно почитать тут: Two-phase name lookup support comes to MSVC

5
  • а почему для foo он может понять, а для bar нет? в чём разница?
    – Игорь
    21 окт 2018 в 9:28
  • @Игорь, скорее всего потому, что имя зависимое, а зависимые имена могут быть проверены только при инстанциации. Конкретные цитаты из стандарта приведу позже, пока не могу.
    – ixSci
    21 окт 2018 в 9:35
  • ок, тогда ещё добавьте потом, пожалуйста, почему VS (судя по ideone) это компилирует без ошибок
    – Игорь
    21 окт 2018 в 9:36
  • @Игорь, обновил ответ. Я не стал выискивать все релевантные цитаты, просто привел контрпример и объяснил своими словами. Думаю, что контрпримера достаточно, чтобы не искать строго обоснования через цитаты.
    – ixSci
    21 окт 2018 в 11:18
  • супер, спасибо, всё понятно
    – Игорь
    21 окт 2018 в 11:24

Ваш ответ

Нажимая на кнопку «Отправить ответ», вы соглашаетесь с нашими пользовательским соглашением, политикой конфиденциальности и политикой о куки

Всё ещё ищете ответ? Посмотрите другие вопросы с метками или задайте свой вопрос.