clang 中明确指定的参数无效，但在 gcc 中编译成功——谁错了？

Question

以下代码在 g++ 中编译没有问题：

#include <iostream>
#include <string>
#include <tuple>

template<typename T>
void test(const T& value)
{
    std::tuple<int, double> x;
    std::cout << std::get<value>(x);
}

int main() {
    test(std::integral_constant<std::size_t,1>());
}

我使用了这个命令：

g++ test.cpp -o test -std=c++14 -pedantic -Wall -Wextra

但是当我将 g++ 切换到 clang++ 时（使用 g++ 5.1.0 和 clang++ 3.6.0），我得到以下错误：

test.cpp:9:18: error: no matching function for call to 'get'
    std::cout << std::get<value>(x);
                 ^~~~~~~~~~~~~~~
test.cpp:13:5: note: in instantiation of function template specialization 'test<std::integral_constant<unsigned long, 1> >' requested here
    test(std::integral_constant<std::size_t,1>());
         ^~~~~~~~~~~~~~~
<skipped>

/usr/bin/../lib/gcc/x86_64-linux-gnu/5.1.0/../../../../include/c++/5.1.0/tuple:867:5: note: candidate template ignored: invalid explicitly-specified argument for template parameter '_Tp'
    get(tuple<_Types...>& __t) noexcept
    ^

以及 std::get 的其他重载的类似 note: 条目。

但我将 std::integral_constant 传递给 test()，这是一个常量表达式，为什么模板参数会是 "invalid explicitly-specified argument"？是 clang bug 还是我做错了什么？

我注意到，如果我将 test() 的参数从 const T& 更改为 const T，则 clang 会成功编译。通过引用传递，我是否以某种方式失去了 integral_constant 的 constexpr 质量？

Answer 1

由于一个星期都没有答案，我会post我的愿景。我远不是语言专家，实际上我会认为自己是一个完整的新手，但仍然如此。以下是根据我对标准的阅读，以及我最近的.

所以，首先让我们按照以下方式重写代码：

struct A {
    constexpr operator int() const { return 42; }
};

template <int>
void foo() {}

void test(const A& value) {
    foo<value>();
}

int main() {
    A a{};
    test(a);
}

它表现出相同的行为（使用 gcc 构建并使用 clang 失败并出现类似错误），但是：

在test()没有模板类型推导，以确保问题与类型推导无关，
使用 'mocks' 而不是 std 成员来确保这不是他们实施的问题，
并且有一个显式变量a，不是临时变量，稍后解释。

这里发生了什么？我会引用 N4296.

我们有一个带有非类型参数的模板 foo。

[14.3.2(temp.arg.nontype)]/1:

A template-argument for a non-type template-parameter shall be a converted constant expression (5.20) of the type of the template-parameter.

所以模板参数，即 value，应该是类型 int.

的转换常量表达式

[5.20(expr.const)]/4:

A converted constant expression of type T is an expression, implicitly converted to type T, where the converted expression is a constant expression and the implicit conversion sequence contains only

user-defined conversions,

... (irrelevant bullets dropped)

and where the reference binding (if any) binds directly.

我们的表达式（value）可以隐式转换为类型int，并且转换序列只包含用户定义的转换。所以剩下两个问题：是否"the converted expression is a constant expression"和是否"the reference binding (if any) binds directly".

对于第一个问题，短语"the converted expression"，我认为，表示已经转换为int的表达式，类似于static_cast<int>(value)，而不是原始表达式（value).为此，

[5.20(expr.const)]/2:

A conditional-expression e is a core constant expression unless the evaluation of e, following the rules of the abstract machine (1.9), would evaluate one of the following expressions:

... (a long list omitted)

表达式 static_cast<int>(value) 的计算只会导致 A::operator int() 的计算，即 constexpr，因此是明确允许的。没有 A 的成员（如果有的话）被评估，其他任何东西都没有被评估。

因此，static_cast<int>(value)是常量表达式。

对于第二个问题，关于引用绑定，我根本不清楚这是指哪个过程。但是，无论如何我们的代码中只有一个引用（const A& value），它直接绑定到main的变量a（这就是我引入[=13=的原因） ]).

确实直接绑定定义在[8.5.3(dcl.init.ref)]/5的最后：

In all cases except the last (i.e., creating and initializing a temporary from the initializer expression), the reference is said to bind directly to the initializer expression.

这种"last"情况似乎是指5.2，非直接绑定意味着从临时初始化（如const int& i = 42;），而不是我们有非临时[=13]的情况=].

UPD：我问检查我对上述标准的理解是否正确。

所以底线是代码应该是有效的，clang是错误的。我建议您将错误提交给 clang 错误跟踪器，并参考这个问题。或者，如果出于某种原因您不提交错误，请告诉我，我会提交。

UPD：归档a bug report

clang 中明确指定的参数无效，但在 gcc 中编译成功——谁错了？

Invalid explicitly-specified argument in clang but successful compilation in gcc — who's wrong?

c++

gcc

templates

clang