c++ - 如何在另一个类模板中定义完全专用类的构造函数

Question

我有一个包含另一个类模板的类模板，并且内部模板具有显式特化:

template <typename Outer>
struct ContainingClass {
  template <typename T>
  struct Rule {
    Rule(T value);

    // ... other members ...
  };

  template <>
  struct Rule<void> {
    Rule();

    // ... different members than the non-void Rule<T> ...
  };
};

我已经为通用和专用 Rule 定义了构造函数:

template <typename Outer>
template <typename T>
ContainingClass<Outer>::Rule<T>::Rule(T value) { }

template <typename Outer>
ContainingClass<Outer>::Rule<void>::Rule() { }

但是 Clang 不喜欢专门类的构造函数:

error: nested name specifier 'ContainingClass<Outer>::Rule<void>::' for declaration does not refer into a class, class template or class template partial specialization
ContainingClass<Outer>::Rule<void>::Rule() { }
~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~^

我对此感到困惑，因为它“引用”了 ContainingClass<Outer> ，它是一个类(ContainingClass 类模板的一个实例)。我怀疑我需要为此更改语法中的某些内容，但尚不清楚是什么。我如何定义这个构造函数？

(如果我删除 ContainingClass 并将 Rule 放在命名空间范围内，它会起作用，但我需要在 Rule 中包含其他依赖于 Outer 类型的东西。我可以给 Rule 它自己的 Outer 模板参数，但这会让事情变得更对于使用此类的代码来说很尴尬，所以我想尽可能避免使用它。而且我知道我可以在 Rule 类主体中内联定义构造函数，但我想了解为什么单独的定义不起作用.)

以防万一，我在 Ubuntu 19.04 中使用 Clang 8.0，在 Mac 上使用 Apple 的“clang-1001.0.46.4”。 (我也尝试过 Ubuntu 的 GCC 8.3，但由于 GCC bug #85282 而在不同的地方失败了——struct Rule<void> 本身定义中的“非命名空间范围内的显式特化”。)

编辑澄清:我的错误不是关于在 template <> struct Rule<void> 中有 ContainingClass 特化。这是 C++14 限制 ( defect CWG 727 ) 的主题，它通过添加虚拟模板参数来解决，因此模板只是部分专用的，而不是完全专用的。我相信 C++17 中已经取消了限制，并且 Rule 类本身的特化在 Clang 中工作正常(尽管 GCC 有错误)。所以我认为虚拟参数变通方法在这里不是正确的解决方案——但如果我弄错了请告诉我，C++17 对此仍有限制。

Answer 1

您不能在命名空间范围内声明模板的模板成员特化的成员。

为避免此限制，您可以使用 c++14 及更早版本所必需的解决方法，即使用部分特化而不是完全特化:

template <typename Outer>
struct ContainingClass {
  template <typename T,class=void>
  struct Rule {
    Rule(T value);

    // ... other members ...
  };

  template <class U>
  struct Rule<void,U> {
    Rule();

    // ... different members than the non-void Rule<T> ...
  };
};

template <typename Outer>
template <typename T, typename U>
ContainingClass<Outer>::Rule<T,U>::Rule(T value) { }

template <typename Outer>
template <typename U>
ContainingClass<Outer>::Rule<void,U>::Rule() { }

在 C++17 中，仍然不可能在命名空间范围内声明类模板的特化成员(的成员)，参见 [temp.expl.spec]/17 .同款存在in the C++14 standard .

C++17 的变化是我们可以在封闭类模板定义中声明成员的特化:

• C++14/[templ.expl.spec]/2

An explicit specialization shall be declared in a namespace enclosing the specialized template.[...]

• C++17/[templ.expl.spec]/2

An explicit specialization may be declared in any scope in which the corresponding primary template may be defined.[...]