如何使用 Clang 获取类型为 class 的模板成员的实际类型？

Question

比如我有下面的class:

template<typename T>
class Foo {
public:
    T getBar();

private:
    T bar_;
};

实例化为：

Foo<Bar> foo;

我提取 class Foo 的 clang::CXXRecordDecl 节点，并遍历其字段：

for (const clang::FieldDecl *fieldDecl: fooRecordDecl->fields()) {
    // fieldDecl->getType() gives T
    // fieldDecl->getNameAsString() gives bar_
}

我想要的东西 fieldDecl->getInstantiatedType() 可以 Bar

我知道 Foo 的 CXXRecordDecl 的 AST 不应包含任何关于实例化类型的信息。 我想知道这个 linking 信息是否存储在 AST 的其他地方，以及如何检索它。

我目前的解决方案包括按顺序获取未初始化的模板参数，比如 {A, B, C} 对应 template<typename A, typename B, typename C> class Baz {}; 并将它们存储在 std::vector 中。然后找到实例化调用Baz<Foo, Bar, Baz>，将实例化的类型按顺序存储在另一个std::vector中，link按索引一起得到：

{ A: Foo, B: Bar, C: Baz}

这看起来很复杂，"un-Clang" 喜欢。

Answer 1

这确实是一种 "un-Clang" 方式。 Clang 通常单独存储所有实例化，获得正确的 class 声明很重要。在你的情况下，我猜你在 "I extract clang::CXXRecordDecl..." 部分的某个地方转错了。

我放了一个小的访客解决方案，它有点笨拙，但很容易根据您的需要进行调整：

bool VisitVarDecl(VarDecl *VD) {
  // VD->getType() dump would look like smth like this:
  //
  // > TemplateSpecializationType 0x7ffbed018180 'Foo<class Bar>' sugar Foo
  // > |-TemplateArgument type 'class Bar'
  // > `-RecordType 0x7ffbed018160 'class Foo<class Bar>'
  // >   `-ClassTemplateSpecialization 0x7ffbed018078 'Foo'
  //
  // The following code unwraps types to get to that ClassTemplateSpecialization
  auto SpecializationDecl = VD->getType()
                                ->getAs<TemplateSpecializationType>()
                                ->desugar()
                                ->getAs<RecordType>()
                                ->getDecl();

  // these fields will have specialized types
  for (const auto *Field : SpecializationDecl->fields()) {
    Field->getType().dump();
  }

  return true;
}

对于以下片段：

// test.cpp
class Bar {};

template <typename T> class Foo {
public:
  T getBar();

private:
  T bar_;
};

int main() { Foo<Bar> foo; }

它产生这个输出：

SubstTemplateTypeParmType 0x7ffbed0183b0 'class Bar' sugar
|-TemplateTypeParmType 0x7ffbed017900 'T' dependent depth 0 index 0
| `-TemplateTypeParm 0x7ffbed017890 'T'
`-RecordType 0x7ffbed017750 'class Bar'
  `-CXXRecord 0x7ffbed0176b0 'Bar'

如您所见，它有一个 T 的加糖版本，其中包含对 Bar.

的引用

希望这就是您要找的。祝您使用 Clang 愉快！

Answer 2

对于 class 模板的每个实例化，AST 中的 ClassTemplateDecl 节点下都会有一个 ClassTemplateSpecializationDecl。通常，您在问题中访问的 CXXRecordDecl 将是 ClassTemplateDecl 下的第一个节点，然后是 CXXRecordDecl 的子 class 的那些 ClassTemplateSpecializationDecl(s)。您需要的信息在那些 ClassTemplateSpecializationDecl(s) 中。

但 RecursiveASTVisitor 默认不访问这些 ClassTemplateSpecializationDecl(s)。如果您需要拜访他们，您需要：

class MyVisitor: public RecursiveASTVisitor<MyVisitor> {
...
bool shouldVisitTemplateInstantiations() const { return true;}
...
}

然后对于模板中的每个元素，如 field/member 函数，相关的 Visit*** 函数将为模板元素（即在问题中）调用一次，并为它的每个实例调用一次。

如何使用 Clang 获取类型为 class 的模板成员的实际类型？

How to get the actual type of a template typed class member with Clang?

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