在定义更受约束的版本之前和之后调用函数模板会产生奇怪的结果

Question

我的同事今天向我展示了以下示例：

Run on gcc.godbolt.org

#include <concepts>
#include <iostream>

template <typename T>
void foo(T)
{
    std::cout << "1\n";
}

template <typename T>
void bar(T value)
{
    foo(value);
}

void foo(std::same_as<int> auto)
{
    std::cout << "2\n";
}

这里，bar(42);和foo(42);分别打印1和2，如果你只调用其中一个。

如果您同时调用（按此顺序），则：

Clang 打印 1 1.
GCC 发出链接器错误，抱怨 foo.
MSVC 在发布版本中打印 2 2 并在调试版本中发出类似的链接器错误（可能受增量链接影响，未调查）。

这是怎么回事？代码对我来说看起来格式正确，但也许我错了？

Answer 1

酷。每个编译器都是错误的。

在 bar 中，对 foo(value) 的调用只有不受约束的 foo<T> 在范围内可见。因此，当我们调用 foo(value) 时，唯一可能的候选者是 (1) 那个 (2) 任何依赖于参数的查找找到的。由于我们示例中的 T=int 和 int 没有关联的名称空间，因此 (2) 是一个空集。结果，当 bar(42) 调用 foo(42) 时，即 foo 是不受约束的模板，它应该打印 1.

另一方面，在 main 中，foo(42) 有两种不同的重载需要考虑：受约束的和不受约束的。受约束的是可行的，并且比不受约束的更受约束，所以这是首选。因此，从 main() 中的 ，foo(42) 应该调用应打印 2.

的约束 foo(same_as<int> auto)
总结一下：

Clang 弄错了，因为它显然缓存了 foo<int> 调用，这是不正确的 - 另一个 foo 重载不是特化，它是一个重载，它需要另行考虑。

gcc 是正确的，因为两个不同的 foo 调用调用了两个不同的 foo 函数模板，但错误的是它对两者进行了相同的处理，因此我们最终出现链接器错误。这是 Itanium ABI #24.

MSVC 在 bar 中对 foo(value) 的参数相关查找发现了后来声明的 foo.

更有趣的是，如果您将函数更改为 constexpr int 而不是 void，这样您就可以在编译时验证此行为...如：

#include <concepts> #include <iostream> template <typename T> constexpr int foo(T) { return 1; } template <typename T> constexpr int bar(T value) { return foo(value); } constexpr int foo(std::same_as<int> auto) { return 2; } static_assert(bar(42) == 1); static_assert(foo(42) == 2); int main() { std::cout << bar(42) << '\n'; std::cout << foo(42) << '\n'; }

然后 clang 编译（即它确实从那个地方正确地给你 bar(42) == 1 和 foo(42) == 2）但是然后打印 2 两次。

虽然 gcc 仍然编译，只是有相同的链接器错误，因为它对两个函数模板的破坏相同。

在定义更受约束的版本之前和之后调用函数模板会产生奇怪的结果

Calling a function template before and after a more constrained version is defined gives weird results

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