c++ - boost::multiprecision::mpz_int 的构造函数继承失败

Question

我尝试创建一个派生自 boost::multiprecision::mpz_int 的类并让它继承基类构造函数:

#include <boost/multiprecision/gmp.hpp>

using namespace boost::multiprecision;

struct Integer:
    mpz_int
{
    using mpz_int::mpz_int;
};

g++ 4.9.0 给了我the following error :

main.cpp:8:20: error: 'template<class tag, class Arg1, class Arg2, class Arg3, class Arg4> Integer::Integer(const boost::multiprecision::detail::expression<tag, Arg1, Arg2, Arg3, Arg4>&)' inherited from 'boost::multiprecision::number<boost::multiprecision::backends::gmp_int>'
     using mpz_int::mpz_int;
                    ^
main.cpp:8:20: error: conflicts with version inherited from 'boost::multiprecision::number<boost::multiprecision::backends::gmp_int>'
main.cpp:8:20: error: 'template<class Other, boost::multiprecision::expression_template_option ET> Integer::Integer(const boost::multiprecision::number<Backend, ExpressionTemplates>&)' inherited from 'boost::multiprecision::number<boost::multiprecision::backends::gmp_int>'
main.cpp:8:20: error: conflicts with version inherited from 'boost::multiprecision::number<boost::multiprecision::backends::gmp_int>'
main.cpp:8:20: error: 'template<class Other, boost::multiprecision::expression_template_option ET> Integer::Integer(const boost::multiprecision::number<Backend, ExpressionTemplates>&)' inherited from 'boost::multiprecision::number<boost::multiprecision::backends::gmp_int>'
main.cpp:8:20: error: conflicts with version inherited from 'boost::multiprecision::number<boost::multiprecision::backends::gmp_int>'
main.cpp:8:20: error: 'template<class V> Integer::Integer(const V&)' inherited from 'boost::multiprecision::number<boost::multiprecision::backends::gmp_int>'
main.cpp:8:20: error: conflicts with version inherited from 'boost::multiprecision::number<boost::multiprecision::backends::gmp_int>'
main.cpp:8:20: error: 'template<class V> constexpr Integer::Integer(const V&)' inherited from 'boost::multiprecision::number<boost::multiprecision::backends::gmp_int>'
main.cpp:8:20: error: conflicts with version inherited from 'boost::multiprecision::number<boost::multiprecision::backends::gmp_int>'
main.cpp:8:20: error: 'template<class V> Integer::Integer(const V&)' inherited from 'boost::multiprecision::number<boost::multiprecision::backends::gmp_int>'
main.cpp:8:20: error: conflicts with version inherited from 'boost::multiprecision::number<boost::multiprecision::backends::gmp_int>'

事实是，我不知道为什么会这样。以下解决方法实现了我想要做的:

struct Integer:
    mpz_int
{
    template<typename... Args>
    Integer(Args&&... args):
        mpz_int(std::forward<Args>(args)...)
    {}
};

谁能解释为什么第一个示例会产生错误？我认为继承基类构造函数并将值转发给它们做了大致相同的事情。我想我错了，但我仍然想知道其中的区别。

编辑:我会把事情说清楚。我根本不在乎 是否有更好的方法来实现这一点(有很多)。我唯一问的是为什么在这种情况下构造函数继承失败。是由于编译器错误还是标准中某处的一些晦涩规则？

Answer 1

这似乎是由 the default parameters of mpz_int 's constructors 引起的( mpz_int 是 boost::multiprecision::number 的特定实例化的 typedef)，用于 SFINAE(例如，给定 template <class V> 构造函数采用 const V & ，如果 V 满足标准 X 和另一个构造函数，则选择一个构造函数如果 V 满足条件 Y)，则构造函数。

一个小复制是:

#include <type_traits>
struct foo {
    template<class T>
    foo(T , typename std::enable_if<std::is_integral<T>::value>::type * = nullptr) { }
    template<class T>
    foo(T , typename std::enable_if<std::is_floating_point<T>::value>::type * = nullptr) { }
};

struct bar : foo {
    using foo::foo;
};

int main() { }

这个 compiles in clang but not g++ ，产生同样的错误。 (值得注意的是，当 clang 编译上面的复制代码时，it doesn't actually work 如果你尝试使用带有单个参数的继承构造函数，这几乎同样糟糕。但是，你可以通过 explicitly supplying the second parameter 让它在 clang 中工作。 .)

我们甚至可以skip the templateness for foo 's constructors只需使用:

struct foo {
    foo(double, int = 0) { }
    foo(double, double = 0) { }
};

仍然得到相同的结果 - g++ 中的错误，clang 中的 OK。

现在的问题是，这个结构实际上是否应该根据标准被接受。不幸的是，没有明确的答案。 §12.9 [class.inhctor]/p1 说

A using-declaration (7.3.3) that names a constructor implicitly declares a set of inheriting constructors. The candidate set of inherited constructors from the class X named in the using-declaration consists of actual constructors and notional constructors that result from the transformation of defaulted parameters as follows:

• all non-template constructors of X, and
• for each non-template constructor of X that has at least one parameter with a default argument, the set of constructors that results from omitting any ellipsis parameter specification and successively omitting parameters with a default argument from the end of the parameter-type-list, and
• all constructor templates of X, and
• for each constructor template of X that has at least one parameter with a default argument, the set of constructor templates that results from omitting any ellipsis parameter specification and successively omitting parameters with a default argument from the end of the parameter-type-list.

问题在于，如果这个连续省略参数和默认参数的过程导致两个具有相同签名的构造函数，标准实际上并没有具体说明会发生什么。 (请注意，对于上面 foo 的两个模板构造函数，省略带有默认参数的参数会给出签名 template<class T> foo(T); 。)虽然第 7 段有一个注释说

If two using-declarations declare inheriting constructors with the same signatures, the program is ill-formed (9.2, 13.1), because an implicitly-declared constructor introduced by the first using-declaration is not a user-declared constructor and thus does not preclude another declaration of a constructor with the same signature by a subsequent using-declaration.

这里我们只有一个 using-declaration，因此该注释不适用，而且，虽然确实禁止重复声明，但对 set 的引用是有争议的第 1 段中的 em> 意味着重复签名将被简单地视为一个，因此单个 using-declaration 不会引入重复声明。

这个问题实际上是针对标准的两个缺陷报告的主题:CWG 1645和 CWG 1941 ，目前还不清楚这些缺陷报告将如何解决。在 CWG 问题 1645 中的 2013 年注释中指出的一种可能性是删除此类继承的构造函数(来自多个基本构造函数)，以便它们仅在使用时才会导致错误。 CWG 第 1941 期建议的另一种方法是使继承构造函数的行为类似于引入派生类的其他基类函数。