c++ - 别名模板可以有默认模板参数吗？

Question

以下代码非常短，但会导致不同的编译器表现 disagree :

#include <tuple>

template <typename T = int, typename... Ts>
using tpl = std::tuple<T, Ts...>;

tpl x; // I would assume this should be std::tuple<int>

Clang 和 MSVC 表示模板参数推导不适用于别名模板，ICC 表示模板参数丢失，而 GCC 存在内部编译器错误。我通常会认为别名模板不进行扣除的指示 - 特别是根据cppreference他们没有(我知道这不是官方资源，只是引用) - 但我想确定一下。

这段代码真的格式不正确，还是别名模板默认模板参数根本尚未在这些编译器中实现？我以为它们是在 C++17 或 C++20 中添加的。

Answer 1

C++20 引入了用于别名模板的 CTAD

别名模板确实可能具有默认模板参数，并且将默认模板参数设置为后跟模板参数包的模板参数是合法的，如 [temp.param]/14 所示。 :

If a template-parameter of a class template, variable template, or alias template has a default template-argument, each subsequent template-parameter shall either have a default template-argument supplied or be a template parameter pack. [...]

但是，默认模板参数是一个红鲱鱼，这里的关键是类模板参数推导对于别名模板是否有效，我们可以将您的示例最小化为以下示例:

#include <tuple>

template <typename T>
using tpl = std::tuple<T>;

tpl x{1};  // should deduce tpl<int> in C++20
  // Clang: error
  // GCC 9.3: error
  // GCC 10.1: ICE / internal compiler error

根据 P1814R0 ⁽¹⁾，已被 C++20 接受，上面的最小示例确实是合法的，但 Clang 是 yet to implement P1814R0，解释 Clang 拒绝它的原因。另一方面，GCC 将 P1814R0 列为 implemented for GCC 10 ，这意味着它应该接受 C++20。

_{(1) 根据 C++20 和 P1814R0 (别名模板的类模板参数推导的措辞)，(/原始提案的措辞 P1021R4 ) CTAD 也适用于别名模板，但不允许对其进行显式推导指南。}

在 C++17 中，使用别名模板时需要包含模板参数列表(即使它为空) - C++17 中的别名模板没有类模板参数推导的等效项:

#include <tuple>

template <typename T = int, typename... Ts>
using tpl = std::tuple<T, Ts...>;

tpl<> x; // OK in GCC and Clang

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无论代码格式错误还是格式良好，ICE(内部编译器错误)始终是一个错误，并且如上所述，GCC 仅针对 10.1 及更高版本发出 ICE，而对于以前的版本则产生错误发布。

因此，GCC 显然对 10.1 有 ICE 回归(在实现别名模板的 CTAD 时，它被可疑地列为目标)。它至少与以下错误报告有关:

• Bug 96199 - [10/11 Regression] internal compiler error: in tsubst_copy with CTAD for alias templates

然而，它被列为已解决，而您的示例仍然为 GCC 主干生成一个 ICE，其中包括对 96199 的修复。

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我们最终可能会注意到，GCC 成功地将 CTAD 应用于别名模板，其中我们仅使用模板参数包:

#include <tuple>

template <typename... Ts>
using tpl = std::tuple<Ts...>;

tpl x{1}; // OK

但是如果我们在最小示例中将 std::tuple 替换为 std::vector:

#include <vector>

template <typename T>
using vec = std::vector<T>;

vec x{{1}}; // GCC 10.1: ICE

我们为 GCC 10.1(及更高版本)提供了另一种 ICE，同时接受添加默认模板参数并用默认初始化替换花括号直接初始化。

#include <vector>

template <typename T = int>
using vec = std::vector<T>;

vec x;  // GCC 10.1: OK