Clang 和二进制折叠表达式——空参数包的诅咒

Question

特别是 Clang 3.6.0，目前由 Coliru 托管。

所有这些片段都是从 :

调用的

int main() {
    foo();
    std::cout << "\n----\n";
    foo(1, 2, 3);
}

以下代码：

template <class... Args>
void foo(Args... args) {
    std::cout << ... << args;
}

触发以下编译错误：

main.cpp:7:17: error: expected ';' after expression
    std::cout << ... << args;
                ^
                ;
main.cpp:7:15: error: expected expression
    std::cout << ... << args;
              ^

所以我尝试在表达式两边加上括号：

(std::cout << ... << args);

有效，但会触发警告：

main.cpp:7:6: warning: expression result unused [-Wunused-value]
    (std::cout << ... << args);
     ^~~~~~~~~
main.cpp:11:5: note: in instantiation of function template specialization 'foo<>' requested here
    foo();
    ^

所以我尝试丢弃表达式的值，将函数样式强制转换为 void :

void(std::cout << ... << args);

但是:

main.cpp:7:20: error: expected ')'
    void(std::cout << ... << args);
                   ^
main.cpp:7:9: note: to match this '('
    void(std::cout << ... << args);
        ^

我也试了 static_cast，结果一样。

所以我尝试改用 C-cast :

(void)(std::cout << ... << args);

但是然后:

main.cpp:6:18: warning: unused parameter 'args' [-Wunused-parameter]
void foo(Args... args) {
                 ^

... 我的输出只有 ---- : foo(1, 2, 3); 不再输出了！

Clang 是否被未来标准的邪恶力量诅咒，它是否有错误，或者现在我的椅子上有问题？

Answer 1

使用函数符号 cast 转换为 void 时需要一组额外的括号，否则括号将被视为转换表达式的一部分，而不是折叠表达式。 fold expression syntax 本身需要一组括号。

以下所有工作都不会产生任何警告：

void((std::cout << ... << args));
(void)((std::cout << ... << args));

或者只是调用一些ostream成员函数来避免未使用的结果警告

(std::cout << ... << args).flush();

作为T.C。在下面的评论中提到， (void)(std::cout << ... << args); 的行为似乎是一个 clang 错误。转换符号的语法在 5.4 [expr.cast]

中指定

cast-expression:
unary-expression
( type-id ) cast-expression

由于括号不是强制转换表达式的一部分，因此该用法不应产生警告，更重要的是，它应该会导致打印参数。

Answer 2

来自[expr.prim.fold]的折叠表达式是：

A fold expression performs a fold of a template parameter pack (14.5.3) over a binary operator.
    fold-expression:
        ( cast-expression fold-operator ... )
        ( ... fold-operator cast-expression )
        ( cast-expression fold-operator ... fold-operator cast-expression )

请注意，在所有情况下，括号都是语法的一部分。所以你最初的例子在语法上是不正确的，必须是：

template <class... Args>
void foo(Args... args) {
    (std::cout << ... << args);
}

这会在空包的情况下给你一个警告，因为二进制折叠减少到 std::cout; 要摆脱那个警告，你可以按照通常的方式转换为 void - 只是内括号是语法的一部分所以你需要 two:

void((std::cout << ... << args));

或者您可以添加一个额外的 endl 或类似的东西：

(std::cout << ... << args) << std::endl;

或return结果：

template <class... Args>
std::ostream& foo(Args... args) {
    return (std::cout << ... << args);
}

Answer 3

我决定仔细研究一下 Clang 源代码中的这个错误。这是有问题的代码部分。这种情况发生在它刚刚完成解析 (<type>) 并且现在正在解析以下带括号的表达式时：

} else if (isTypeCast) {
  // Parse the expression-list.
  InMessageExpressionRAIIObject InMessage(*this, false);

  ExprVector ArgExprs;
  CommaLocsTy CommaLocs;

  if (!ParseSimpleExpressionList(ArgExprs, CommaLocs)) {
    // FIXME: If we ever support comma expressions as operands to
    // fold-expressions, we'll need to allow multiple ArgExprs here.
    if (ArgExprs.size() == 1 && isFoldOperator(Tok.getKind()) &&
        NextToken().is(tok::ellipsis))
    return ParseFoldExpression(Result, T);

    ExprType = SimpleExpr;
    Result = Actions.ActOnParenListExpr(OpenLoc, Tok.getLocation(),
                                        ArgExprs);
  }
}

// The beginning of ParseFoldExpression(LHS, T):
if (LHS.isInvalid()) {
  T.skipToEnd();
  return true;
}

导致这个错误的代码的具体部分在这里：

return ParseFoldExpression(Result, T);

事实证明，Result 永远不会与其初始值 true 分开。我认为它应该设置为 ArgExprs.front()，现在为 std::cout。

现在您也会注意到 FIXME。虽然与此问题无关，但可能值得一并解决。

作为我的第一个 Clang 修复程序，在提交更改之前我还有几件事要做（作为参考，Clang 4.0 目前正在开发中）。我会非常高兴能够解决这个问题，无论是我还是其他人。至少，我的发现暂时记录在某处。

Clang 和二进制折叠表达式——空参数包的诅咒

Clang and the binary fold expressions — The curse of the empty parameter pack

c++

clang

compiler-bug

c++17

fold-expression