为什么标准 C++ 语法不涵盖这种情况？

Question

我这里主要是指C++03标准，但快速浏览了一下，应该也适用于C++11标准。

以下代码在VC++2010编译执行成功：

template<typename T> 
class CC { 
  public: 
    T f(T a) { 
            return a*a;
    } 
};
template<> 
class ::CC<int> {  //<--- ::CC<int> syntax allowed by VC++2010, but is it non-standard ?
  public: 
    int f(int a) { 
            return a*a;
    } 
};

int main(int argc, _TCHAR* argv[])
{
    ::CC<int> c;
}

注意 ::CC<int> 语法引用全局命名空间中定义的模板。这与 NamespaceA::CC<int> 语法不同，其中 :: 运算符前面有内容。使用其他一些工具，我尝试使用严格来自 C++03 的语法来解析它，但它给了我错误，在我看来标准只接受 class 头声明中的 NamespaceA::CC<int> 形式.

仔细一看，问题是 class-head 是由标准中的语法定义的：

class-head:
   class-key identifier(optional) base-clause(optional)
   class-key nested-name-specifier identifier base-clause(optional)
   class-key nested-name-specifier(optional) template-id base-clause(optional)

并且由于 nested-name-specifier 的形式是 AA::bb::...，它不接受我的 ::CC。我的问题是，为什么 C++ 标准不允许使用 ::CC 形式？这只是我对标准语法的错误解释吗？正确的语法应该是这样的：

class-head:
   ...
   class-key '::'(optional) nested-name-specifier(optional) template-id base-clause(optional)

注意，上面的形式在其他地方确实被标准使用，例如，在指定 declarator-id 时：

declarator-id:
   id-expression
   ::(optional) nested-name-specifier(optional) class-name

Answer 1

在 C++ 草案中，nested-name-specifier 在 [class].11:

中提到

If a class-head-name contains a nested-name-specifier, the class-specifier shall refer to a class that was previously declared directly in the class or namespace to which the nested-name-specifier refers, or in an element of the inline namespace set ([namespace.def]) of that namespace (i.e., not merely inherited or introduced by a using-declaration), and the class-specifier shall appear in a namespace enclosing the previous declaration. In such cases, the nested-name-specifier of the class-head-name of the definition shall not begin with a decltype-specifier.

根据[expr.prim.id.qual]当然也可以是::。

在您的代码中，您在模板 class 专业化中使用 class ::CC<int>，[temp.expl.spec].2 也适用于此：

An explicit specialization shall be declared in a namespace enclosing the specialized template. An explicit specialization whose declarator-id or class-head-name is not qualified shall be declared in the nearest enclosing namespace of the template, or, if the namespace is inline ([namespace.def]), any namespace from its enclosing namespace set. Such a declaration may also be a definition. If the declaration is not a definition, the specialization may be defined later ([namespace.memdef]).

因此，我认为使用限定名称应该没问题。

Answer 2

来自 Columbo 的评论，

Of course a nested-name-specifier can be ::, and CC is the identifier, …?

事实并非如此，至少在这个问题的上下文中不是这样。直到 2014 版 C++ 标准，裸露的双分号没有资格作为 嵌套名称说明符 。该标准的 2003 版表示 嵌套名称说明符 采用 BNF 中的两种形式之一：

class-or-namespace-name :: nested-name-specifier_选择
class-or-namespace-name :: template nested-name-specifier

没有空位 class ::CC 来适应这个规范。 2011 版本为 nested-name-specifier:

添加了相当多的 BNF

::_opt 类型名称 ::
::_opt 命名空间名称 ::
decltype 说明符 ::
嵌套名称说明符 标识符 ::
嵌套名称说明符 template_opt simple-template-id ::

这样还是没给class ::CC留下空间。 2014 版标准最终解决了这个问题，说 nested-name-specifier 是

之一

::
类型名称 ::
命名空间名称 ::
decltype 说明符 ::
嵌套名称说明符 标识符 ::
嵌套名称说明符 template_opt simple-template-id ::

有很多方法可以查看这个有趣的 "feature"。一是这是语言规范中长期存在的错误，于 2002 年首次确定为 issue #355。编译器供应商的工作之一是识别和修补语言规范中的错误，然后在即将发布的标准中修复这些错误。从这点来看，template<> class ::CC<int> {...}应该可以通过。

另一种观点是，这不是错误。 nested-name-specifier 在标准的 2003 和 2011 版本中的 BNF 非常清楚，因此 template<> class ::CC<int> {...} 不应编译。这是一个不幸的错误特征还是故意的特征并不重要。题中的代码从这个角度来看应该是编译不出来的

哪种观点是正确的，值得商榷。最先报告这种差异的问题没有被拒绝，这表明该报告有一些内容。另一方面，标准的两次修订都没有采取任何措施也说明了一些问题。

也就是说，既然标准已经明确，在较新版本的 GCC 中存在一个错误，因为即使指定 --std=c++14，它们也不允许 template<> class ::CC<int> {...} 编译。

为什么标准 C++ 语法不涵盖这种情况？

Why Does the Standard C++ Grammar Not Cover this Case?

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