c++ - 类型名称分解问题

Question

我正在创建一个模板类，将类型转换为描述它的字符串，例如 typeinfo<int(*)()>::name()返回字符串 "int(*)()" (直到空格)。最初我有大量特殊情况需要解决 typeid(...).name() 的事实剥离引用限定符和顶级 cv 限定符，但后来我记得将类型作为模板参数传递将保留这些。因此，使用 ABI header ，我得到了如下结果:

#include <iostream>
#include <typeinfo>
#include <string>
#include <cxxabi.h>

using namespace std;

string demangle(const char* mangledName) {
    int status;
    char* result = abi::__cxa_demangle(mangledName, nullptr, nullptr, &status);
    switch(status) {
    case -1:
        cerr << "Out of memory!" << endl;
        exit(1);
    case -2:
        return mangledName;
    case -3: // Should never happen, but just in case?
        return mangledName;
    }
    string name = result;
    free(result);
    return name;
}

template<typename T> struct preserve_qualifiers {};

template<typename T> class typeinfo {
    using wrap = preserve_qualifiers<T>;
public:
    static const string name() {
        string name = demangle(typeid(wrap).name());
        int i = name.find_first_of('<');
        if(i == string::npos) return name;
        int j = name.length() - i - 2;
        return name.substr(i + 1, j);
    }
};

#define TypeOut(...) cout \
    << "Type " #__VA_ARGS__ ": " << endl \
    << "  Mangled: " << typeid(__VA_ARGS__).name() << endl \
    << "  Demangled: " << demangle(typeid(__VA_ARGS__).name()) << endl \
    << "  typeinfo<>: " << typeinfo<__VA_ARGS__>::name() << endl
class A {};
template<typename T> class F {};
template<int T> class G {};
template<template<typename> class T> class H {};
template<template<int> class T> class I {};
template<typename... T> class J {};
template<int... T> class K {};
template<template<typename> class... T> class L {};
template<template<int> class... T> class M {};
template<template<typename> class... T> class N {};
template<template<template<typename> class...> class... T> class O {};
struct bits {int i : 4, j : 2;};
template<typename T, int n> struct bits2 {T val : n;};

int main(int argc, char* argv[]) {
    TypeOut(void(*volatile)(void(*const)()));
    TypeOut(int (A::*)());
    TypeOut(int (A::*)()const);
    TypeOut(int (A::*const)());
#ifdef __clang__
    TypeOut(int (A::*)()&);
    TypeOut(int (A::*)()&&);
#endif
    TypeOut(F<int>);
    TypeOut(G<3>);
    TypeOut(H<F>);
    TypeOut(I<G>);
    TypeOut(J<int>);
    TypeOut(K<3>);
    TypeOut(L<F>);
    TypeOut(M<G>);
    TypeOut(N<F,F,F>);
    TypeOut(O<N,N>);
}

这在 GCC (4.8) 中编译和工作(几乎)完美。但是，GCC 不支持成员函数上的引用限定符，因此也在 Clang (3.2) 中尝试了它，看看它是否可行。它没有。它编译良好，运行没有问题，但大多数模板名称没有被破坏，ref 限定的成员函数也没有。

Here是 ideone 的 GCC 输出(由于 ideone 的 GCC 版本不支持 nullptr 或别名声明，因此代码略有调整)。请注意函数参数中缺少的 const 限定符。这是唯一没有像我在 GCC 中希望的那样工作的东西。在 Clang 中也是如此，我认为这并不特别令人惊讶。 (令人惊讶的是，它根本就没有，并不是说 GCC 和 Clang 在这上面是一致的。)

不幸的是，当使用 Clang 编译和运行时，可变参数模板类无法被分解。例如，J 被损坏为 1JIJiEE而不是 1JIIiEE GCC 选择的。

clang 的选定输出(仅显示无效的输出)

Type int (A::*)()&: 
  Mangled: M1AFivRE
  Demangled: M1AFivRE
  typeinfo<>: 19preserve_qualifiersIM1AFivREE
Type int (A::*)()&&: 
  Mangled: M1AFivOE
  Demangled: M1AFivOE
  typeinfo<>: 19preserve_qualifiersIM1AFivOEE
Type J<int>: 
  Mangled: 1JIJiEE
  Demangled: 1JIJiEE
  typeinfo<>: 19preserve_qualifiersI1JIJiEEE
Type K<3>: 
  Mangled: 1KIJLi3EEE
  Demangled: 1KIJLi3EEE
  typeinfo<>: 19preserve_qualifiersI1KIJLi3EEEE
Type L<F>: 
  Mangled: 1LIJ1FEE
  Demangled: 1LIJ1FEE
  typeinfo<>: 19preserve_qualifiersI1LIJ1FEEE
Type M<G>: 
  Mangled: 1MIJ1GEE
  Demangled: 1MIJ1GEE
  typeinfo<>: 19preserve_qualifiersI1MIJ1GEEE
Type N<F,F,F>: 
  Mangled: 1NIJ1FS0_S0_EE
  Demangled: 1NIJ1FS0_S0_EE
  typeinfo<>: 19preserve_qualifiersI1NIJ1FS1_S1_EEE
Type O<N,N>: 
  Mangled: 1OIJ1NS0_EE
  Demangled: 1OIJ1NS0_EE
  typeinfo<>: 19preserve_qualifiersI1OIJ1NS1_EEE

有人知道如何解决这个问题吗？这是clang中的错误吗？ (或者可能是 GCC 中的错误？)我的第一个怀疑是与我的代码链接的 C++ ABI 与 clang 使用的 C++ ABI 之间的版本不兼容。该问题仅出现在新的 C++11 功能(成员函数引用限定符和可变参数模板)中这一事实似乎支持了这种怀疑……尽管 r 值引用(例如)没有问题。

如果相关，我使用的是 Mac OSX Lion，并且 GCC 4.8 和 clang 3.2 是从 MacPorts 安装的。我正在使用以下命令进行编译:

clang++-mp-3.2 -isystem/usr/local/include/c++/v1 -stdlib=libc++ -std=gnu++11 typeinfo-min.cpp -o typeinfofun-clang
G++-mp-4.8 -std=gnu++11 typeinfo-min.cpp -o typeinfofun-gcc

为了让 clang 找到 libc++ header ，似乎需要 isystem 标志(当我使用 <type_traits> 来处理更复杂的版本时，这是必需的)。没有它，它甚至找不到 <iostream> .

(作为补充说明，这个问题确实也影响了更复杂的版本，因为类名——可能不足为奇——不在复杂类型的特化中，因此只使用了 ABI demangle 调用。)

(另外，我很好奇它的可移植性。我知道它在 MSVC 中没有必要，因为它从 typeid(...).name() 返回未损坏的名称，但除此之外......)

Answer 1

我已经检查了 gcc4.8 mingw3.0 你的例子:

gcc version 4.8.1 20130324 (prerelease) (rubenvb-4.8-stdthread)

c++.exe -ggdb -Os -frtti -fexceptions -fpic -std=gnu++11

我得到了那个结果

Type void(*volatile)(void(*const)()):
  Mangled: PFvPFvvEE
  Demangled: void (*)(void (*)())
  typeinfo<>: void (* volatile)(void (*)())
Type int (A::*)():
  Mangled: M1AFivE
  Demangled: int (A::*)()
  typeinfo<>: int (A::*)()
Type int (A::*)()const:
  Mangled: M1AKFivE
  Demangled: int (A::*)() const
  typeinfo<>: int (A::*)() const
Type int (A::*const)():
  Mangled: M1AFivE
  Demangled: int (A::*)()
  typeinfo<>: int (A::* const)()
Type F<int>:
  Mangled: 1FIiE
  Demangled: F<int>
  typeinfo<>: F<int>
Type G<3>:
  Mangled: 1GILi3EE
  Demangled: G<3>
  typeinfo<>: G<3>
Type H<F>:
  Mangled: 1HI1FE
  Demangled: H<F>
  typeinfo<>: H<F>
Type I<G>:
  Mangled: 1II1GE
  Demangled: I<G>
  typeinfo<>: I<G>
Type J<int>:
  Mangled: 1JIIiEE
  Demangled: J<int>
  typeinfo<>: J<int>
Type K<3>:
  Mangled: 1KIILi3EEE
  Demangled: K<3>
  typeinfo<>: K<3>
Type L<F>:
  Mangled: 1LII1FEE
  Demangled: L<F>
  typeinfo<>: L<F>
Type M<G>:
  Mangled: 1MII1GEE
  Demangled: M<G>
  typeinfo<>: M<G>
Type N<F,F,F>:
  Mangled: 1NII1FS0_S0_EE
  Demangled: N<F, F, F>
  typeinfo<>: N<F, F, F>
Type O<N,N>:
  Mangled: 1OII1NS0_EE
  Demangled: O<N, N>
  typeinfo<>: O<N, N>