无法使用 Boost.Bimap 解决 g++ 7.1 结构化绑定错误

Question

在我的项目中，我使用 Boost.Bimap 来实现双向地图。

查看 this very simple MCVE on godbolt, where I am using structured binding 以打印右映射的键值对（根据文档，它与 std::map.

签名兼容

问题

它可以很好地编译任何 g++ 版本 >= 7.4 及更高版本，但是我需要使用 g++ 7.1。此处此代码失败并显示以下消息：

<source>: In function 'int main()':

<source>:11:20: error: 'std::tuple_size<const boost::bimaps::relation::structured_pair<boost::bimaps::tags::tagged<const long unsigned int, boost::bimaps::relation::member_at::right>, boost::bimaps::tags::tagged<const std::__cxx11::basic_string<char>, boost::bimaps::relation::member_at::left>, mpl_::na, boost::bimaps::relation::mirror_layout>>::value' is not an integral constant expression

   for (const auto& [key, value] : bm.right) {

我发现 g++ 中的似乎已在更高版本中修复。

解决方法尝试（玩具示例，成功）

为了使结构化绑定适用于我的编译器版本，我尝试通过特化 std::tuple_size、std::tuple_element 和 std::get 来创建一个解决方法。有关详细信息，请参阅 this cppreference link。

为了简单起见，我先用玩具结构成功地尝试了这个。这是专业，check out the full code on godbolt.org:

struct SampleType {
  int a = 42;
  std::string b = "foo"s;
  double c = 3.141;
};

#if (__GNUC__ == 7) && (__GNUC_MINOR__ == 1)
  template <std::size_t N>
  decltype(auto) get(const ::SampleType& t) {
    if      constexpr (N==0) return t.a;
    else if constexpr (N==1) return t.b;
    else                     return t.c;
  }

  namespace std {
    // Tuple size is 3
    template <> struct tuple_size<::SampleType> : std::integral_constant<std::size_t, 3> {};

    // Define tuple types
    template <std::size_t N> struct tuple_element<N, ::SampleType> {
        // Deduce type from get() function template defined above
        using type = decltype(::get<N>(std::declval<::SampleType>()));
    };
  }
#endif

请注意，如果您删除 g++ 7.1 的 #ifdef，编译将失败并出现与上述相同的错误 (...is not an integral constant expression)。 （有趣：与 boost::bimap 示例不同，它只能在 g++ 7.4 及更高版本上正常编译，玩具示例已经在 g++ 7.2 上成功）

解决方法尝试（原始示例，未成功）

现在，非常确信我找到了解决方案，我尝试对 boost::bimap 做同样的事情，但我无助地失败了 (check it out on godbolt.org):

template <std::size_t N>
decltype(auto) get(const bimap::right_map::value_type& bm) {
  if      constexpr (N==0) return bm.first;
  else if constexpr (N==1) return bm.second;
}

namespace std {
  // Tuple size is 2 -> key-value pair
  template <> struct tuple_size<bimap::right_map::value_type> : std::integral_constant<std::size_t, 2> {};

  // Define tuple types
  template <> struct tuple_element<0, bimap::right_map::value_type> { using type = std::string; };
  template <> struct tuple_element<1, bimap::right_map::value_type> { using type = std::size_t; };
}

这里的 post 错误信息太长了（见 godbolt 输出），但基本上我明白 "my" get 的重载没有被编译器匹配。请注意，出于调试原因，我已将以下行插入到我的代码中，以确保我在我的专业化中实际处理的是正确的类型。

for (const auto& pair : bm.right) {
  // Make sure we capture the right type in the specializations above
  static_assert(std::is_same<
      decltype(pair),
      const bimap::right_map::value_type&
  >::value);
}

我做错了什么吗？还是这个错误对我的变通尝试构成了无法逾越的障碍？

Answer 1

我认为这不是您可以解决的问题。

这是一个较短的复制品：

#include <tuple>

namespace N {
    struct X {
        template <typename T> void get() { }
    };
}

namespace std {
    template <> struct tuple_size<N::X> : integral_constant<size_t, 1> { };
    template <> struct tuple_element<0, N::X> { using type = int; };
}

namespace N {
    template <size_t I> decltype(auto) get(X const&) { return 42; }
}

int main() {
    auto [i] = N::X{};
}

这是一个有效的程序。 [dcl.struct.bind]/4 的措辞说，强调我的：

The unqualified-id get is looked up in the scope of E by class member access lookup ([basic.lookup.classref]), and if that finds at least one declaration that is a function template whose first template parameter is a non-type parameter, the initializer is e.get<i>(). Otherwise, the initializer is get<i>(e), where get is looked up in the associated namespaces ([basic.lookup.argdep]).

N::X 有一个采用类型模板参数的成员函数模板 get() 这一事实应该让我们考虑在 get 上进行 ADL 查找，这应该会找到 non-member N::get。 gcc 7.4 正确执行此操作，gcc 7.3 抱怨 N::X::get() 不工作。

解决这个问题的唯一方法是以某种方式包装初始化程序。基本上做这样的事情：

auto [i] = wrap(N::X{});

其中 wrap returns 一些新类型肯定没有名为 get 的成员，以便您可以提供您想要的 non-member。我不确定这里是否有不需要额外包装的解决方案。除了使用 gcc 7.4 :-)

无法使用 Boost.Bimap 解决 g++ 7.1 结构化绑定错误

Failing to work around g++ 7.1 structured binding bug with Boost.Bimap

c++

g++

boost-bimap

c++17

structured-bindings

问题

解决方法尝试（玩具示例，成功）

解决方法尝试（原始示例，未成功）