'typename'和别名模板

Question

以下代码可使用Clang和GCC编译，即使Foo_t<T>::Bar前面没有typename：（链接）

struct Foo {
    using Bar = int;
};

template<class...>
using Foo_t = Foo;

template<class T>
void f(){
    Foo_t<T>::Bar b; // No typename!
}

int main(){
    f<int>();
}

它应该编译吗？

- T.C.

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模板别名在使用时会立即被替换，因此代码等同于 template <class T> void f() { Foo::Bar b; }，且不存在依赖名称。 - Kerrek SB

Answer 1

介绍

Foo_t<T>::Bar看起来像是一个依赖名称，但实际上不是，因为在确定Bar所引用的限定符id时，传递给别名声明的模板参数并没有被使用。

代码是合法的。

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标准(N3337)中的解释

14.5.7/2 别名模板 [temp.alias]

当模板id引用别名模板的特化时，它等同于通过将其模板参数替换为别名模板的类型id而获得的相关类型。

A.6 Declarations [gram.dcl]

alias-declaration:
  using identifier attribute-specifier-seq_opt = type-id ;

标准究竟在说什么？

由于Foo_t的type-id中没有template-parameters，所以无论我们传递什么template-arguments，template alias-declaration始终直接等效于Foo。

template<class... Ts>
using Foo_t = Foo;
//            ^--- "Foo" = type-id

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将Foo_t<T>的使用替换为模板别名声明的等价物，会让我们得到以下内容：

template<class T>
void f(){
    Foo::Bar b; // ok, nothing here depends on `T`
}

- Filip Roséen - refp

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那么 [temp.dep.type]/p8 - “如果一个类型是依赖型的，当它是一个simple-template-id并且其中任何模板参数是依赖型时…” 只适用于别名模板替换后的类型吗？ - T.C.

@T.C. 别名声明中的 type-id 不是一个 simple-template-id。 - Filip Roséen - refp

不，我是在说Foo_t <T>是一个简单模板标识符，而其中的一个模板参数，即T，是一个相关类型(dependent type)。 - T.C.

@FilipRoséen-refp 也许是这样，但它同时也是一个简单的模板标识符，其中一个模板参数是一个依赖类型。因此，根据该条款，它是一个依赖类型。在别名模板条款下，它等效于Foo。 Foo显然不是一个依赖类型。这本身似乎是个矛盾。是否有明确的条款说明必须以不是依赖类型为基础解决这个矛盾？或者“等效”意味着什么？还是在[temp.dep.type] / p8中有一些子条款规定“这里不适用”？ - Yakk - Adam Nevraumont

@Yakk 我回到家后会回复并更新答案；相关措辞在标准中。(我用黑莓写的) - Filip Roséen - refp

Answer 2

经过进一步的调查，这是CWG问题1390。

该问题的描述为：

According to 14.6.2.1 [temp.dep.type] paragraph 8, a type is dependent (among other things) if it is

a simple-template-id in which either the template name is a template parameter or any of the template arguments is a dependent type or an expression that is type-dependent or value-dependent

This applies to alias template specializations, even if the resulting type does not depend on the template argument:

struct B { typedef int type; };
template<typename> using foo = B;
template<typename T> void f() {
  foo<T>::type * x;  //error: typename required
}

Is a change to the rules for cases like this warranted?

这个问题有一个注释：

2012年10月会议记录：

CWG同意在这种情况下不需要typename。在某些方面，别名模板的特化就像当前实例化一样，在模板定义时可以知道。

这个问题仍然处于“起草”状态，但看起来编译器供应商已经在实施预期的解决方案了。

- T.C.

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据我所知，提到的编译器供应商一直按照所描述的方式实施，但他们的实现并不反映那个DR的内容。老实说，我认为这个DR有点..嗯，“没有经过深思熟虑” - 标准中有必要的措辞来得出我在帖子中的结论。 - Filip Roséen - refp