gcc 中的错误，或 clang/MSVS 中的扩展

Question

以下代码片段可以在 clang 和 MSVS 中编译，但不能在 gcc 中编译。

template<typename T> class clone_ptr;

template<typename T, typename U, typename ...Args>
clone_ptr<T> make_cloned( Args ...args );

// note: everything not needed for example cut out, so
// this class is neither complete nor correct
template<typename T>
class clone_ptr 
{
public:
    clone_ptr() : ptr(nullptr) {}
    operator bool() { return ptr!=nullptr; }
    T* operator->() { return ptr; }
private:
    clone_ptr(T* p) : ptr(p) {}
    T* ptr;

    template<class T1,class U1, typename ...Args>
        friend clone_ptr<T1> make_cloned( Args ...args );
};

template<typename T, typename U=T, typename ...Args>
clone_ptr<T> make_cloned( Args ...args )
{
    return {new U(args...)};
}

// ----------------------------------------------

#include <string>
#include <vector>
#include <iostream>

using namespace std;

struct Base
{
    int a;
    Base( int a=0 ) : a(a) {}
    virtual string foo() { return "Base "+to_string(a); };
    virtual ~Base() {}
};

struct Sub : Base
{
    Sub( int a=0 ) : Base(a) {}
    virtual string foo() override { return "Sub "+to_string(a); };
};

string testit()
{
    std::vector< clone_ptr< Base > > vec;

    vec.push_back( make_cloned<Base>(7) );
    vec.emplace_back();
    vec.push_back( make_cloned<Base,Sub>(5) );

    string ss;
    for( auto&& a : vec )
    {
        ss += a?a->foo():"<empty>";
    }

    return ss;
}

int main()
{
    cout << testit() << endl;
}

gcc 抱怨：

error: no matching function for call to 'make_cloned(int)'
vec.push_back( make_cloned<Base>(7) );
note: candidate is:
note: template<class T, class U, class ... Args> clone_ptr<T> make_cloned(Args ...)
clone_ptr<T> make_cloned( Args ...args )
             ^
note:   template argument deduction/substitution failed:
note:   couldn't deduce template parameter 'U'
vec.push_back( make_cloned<Base>(7) );

这是 gcc 中的错误吗？是否有解决方法，仅依赖于符合标准的 C++ ?

Answer 1

确实，这似乎是一个错误。解决方法是将默认模板参数分离到第二个函数中。在 clone_ptr 内，您有两个朋友：

template<class T1, typename ...Args>
    friend clone_ptr<T1> make_cloned( Args ...args );
template<class T1, class U1, typename ...Args>
    friend clone_ptr<T1> make_cloned( Args ...args );

而且定义很简单：

template<typename T, typename ...Args>
clone_ptr<T> make_cloned( Args ...args ) { return {new T(args...)}; }
template<typename T, typename U, typename ...Args>
clone_ptr<T> make_cloned( Args ...args ) { return {new U(args...)}; }

已使用 gcc 4.8.3 和 clang 3.5 进行测试。

编辑：经过调查，我能够以两种不同的方式让您的代码与 gcc 4.8.3 一起工作：

完全删除模板函数声明

// this is not needed:
template<typename T, typename U, typename ...Args>
clone_ptr<T> make_cloned( Args ...args );

将默认模板参数定义从模板函数定义移动到声明中：

template<typename T, typename U = T, typename ...Args>
clone_ptr<T> make_cloned( Args ...args );

template<typename T, typename U, typename ...Args>
clone_ptr<T> make_cloned( Args ...args )
{
    return {new U(args...)};
}

我仍然认为这是 gcc 的问题，但这样你的代码就可以工作了。

gcc 中的错误，或 clang/MSVS 中的扩展

Bug in gcc, or extention in clang/MSVS

c++

variadic-templates