c++ - 处理不完整类型的 const/non-const 模板类型引用时的不同编译结果

Question

我写了一些代码如下:

#include <iostream>
using namespace std;

struct A;
struct B;

template <typename T>
struct Base;

struct Visitor {
  virtual void Visit(const Base<A> & a);
  virtual void Visit(const Base<B> & b);
};

template <typename T>
struct Base {
  T val;
  virtual void Accept(Visitor& v) {
    v.Visit(*this);
  }
};

struct A {
  int a;
};

void Visitor::Visit(const Base<A> & a) {
    cout<<"Base<A> visited"<<endl;
}

void Visitor::Visit(const Base<B> & b) {
    cout<<"Base<B> visited"<<endl;
}

int main() {
  Visitor v;
  Base<A> a;

  a.Accept(v);

  return 0;
}

使用 g++ 7.5.0/Ubuntu 18.04，它无法编译。 g++ 提示 Base<T>::val类型不完整。

但是如果我删除 Visitor::Visit 参数的常量限定符，然后它可以编译并给出预期的结果(打印“Base visited”)。在这种情况下，const 和非常量引用之间有什么区别？

完整的编译器错误信息:

test.cpp: In instantiation of ‘struct Base<B>’:
test.cpp:20:5:   required from ‘void Base<T>::Accept(Visitor&) [with T = A]’
test.cpp:41:13:   required from here
test.cpp:18:5: error: ‘Base<T>::val’ has incomplete type
   T val;
     ^~~
test.cpp:5:8: note: forward declaration of ‘struct B’
 struct B;
        ^

---

更新

感谢@Oblivion 和@j6t。你的回答启发了我。

我更改了我的代码以使其更简洁并减少有关问题的噪音:

struct A;
struct B;

template <typename T>
struct Base;

void func(const Base<A> & a) {
}

void func(const Base<B> & b) {
}

template <typename T>
struct Base {
  T value;
};

struct A {};

int main() {
  func(Base<A>{});
  return 0;
}

它会产生同样的错误。所以我认为关键在于函数重载决议。

这是我的推理:当调用 func(Base<A>{}) 时，编译器需要查找重载候选项。对于 const Base<B>& ，需要考虑隐式转换，因为 const 引用可以绑定(bind)到右值。

所以编译器需要实例化Base<B>看看是否有任何此类转换。因为成员(member)T val;一般Base模板，B必须完整。这就是编译错误的来源。

对于 Base<B>& , 只有 Base<B> 的左值被接受。编译器不需要查找隐式转换，也不需要 Base<B> 的实例化。是需要的。

Answer 1

关于您的情况下标准要求的不完整类型:

3.2 One definition rule [basic.def.odr]

an lvalue-to-rvalue conversion is applied to an lvalue referring to anobject of type T (4.1)

你的函数可以这样调用:

a.Accept(Visitor{});

如果您从函数签名中删除 const，则不会接受此类调用。所以这就是为什么每个标准都需要完整的类型。

---

如果需要处理不完整的类型，可以使用指针:

  virtual void Visit(const Base<A>* a);
  virtual void Visit(const Base<B>* b);

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