c++ - 我可以将引用类型传递给模板以指定以下非类型模板参数的类型吗？

Question

考虑一个例子:

#include <type_traits>

template <class T, T>
struct has_duplicates_info { };

template <class T, T...>
struct has_duplicates;

template <class T, T First, T... Others>
struct has_duplicates<T, First, Others...>:
          has_duplicates<T, Others...>,
          has_duplicates_info<T, First> {
   static constexpr bool value =
      std::is_base_of<has_duplicates_info<T, First>, has_duplicates<T, Others...>>::value
        || has_duplicates<T, Others...>::value;
};

template <class T, T Last>
struct has_duplicates<T, Last>: has_duplicates_info<T, Last>, std::false_type { };

int a, b;

int main() {
   static_assert(!has_duplicates<int, 0, 1, 2>::value, "has_duplicates<int, 0, 1, 2>::value");
   static_assert(has_duplicates<int, 1, 2, 2, 3>::value, "!has_duplicates<int, 1, 2, 2, 3>::value");
   static_assert(has_duplicates<int&, a, a, b>::value, "!has_duplicates<int&, a, a, b>::value");
}

这可以用 clang 正常编译，但不能用 gcc 编译。问题出在一行中:

static_assert(has_duplicates<int&, a, a, b>::value, "has_duplicates<int&, a, a, b>::value");

编译器建议 has_duplicates<int&, a, a, b>是一个不完整的类型:

has_duplicates.cc:26:18: error: incomplete type ‘has_duplicates<int&, a, a, b>’ used in nested name specifier
    static_assert(has_duplicates<int&, a, a, b>::value, "has_duplicates<int&, a, a, b>::value");
                  ^~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~

那么...哪个编译器是正确的？

编辑:

澄清一下，我不是试图检查变量背后的运行时值是否传递给了has_duplicates仅当有重复的引用传递给此特征时才包含重复项......例如下面的代码在 gcc 和 clang 中都能成功编译:

template <int &X>
struct a { };

int b;

int main() {
   a<b> c;
}

Answer 1

首先，这绝对是 gcc 中的错误。您对错误性质的诊断几乎是正确的，但这并不是说 gcc 不接受引用类型的非类型模板参数，而是 gcc 无法识别引用类型非类型模板参数作为类模板部分特化，其中引用类型是先前的模板参数:

template<int, class T, T> struct S;  // #1
template<class T, T A> struct S<0, T, A> {};  // #2
int i;
S<0, int&, i> s;  // #3 error: aggregate 'S<0, int&, i> s' has incomplete type

#2 是 #1 的完全合法的部分特化，应该与实例化 #3 匹配，根据 [temp.class .spec.match] 和 [temp.deduct].

幸运的是，有一个简单的解决方法，即为引用类型提供进一步的部分特化:

template<class R, R& A> struct S<0, R&, A> {};

像 clang 这样的正确的编译器也可以解决这个问题。

在您的情况下，进一步的部分特化将是:

template <class R, R& First, R&... Others>
struct has_duplicates<R&, First, Others...> // ...
template <class R, R& Last>
struct has_duplicates<R&, Last> // ...