如果实例化，如何使模板化变量特化在编译时失败？

Question

当且仅当模板变量的默认特化被实例化时，是否有可能出现编译时错误？例如

template<typename T>
constexpr int foo = /* Something that fails */;

template<>
constexpr int foo<bool> = 42;

// ...
int bar = foo<bool>; // All good!
int meow = foo<int>; // Error if and only if this line exists

我尝试放入 /* Something that fails*/ 的所有内容都以失败告终，即使未实例化专业化也是如此。这可能吗？如果可以通过 static_assert 之类的机制以某种方式报告错误，这样就更好了，这样它至少在某种程度上是清晰的。

Answer 1

你应该问问语言律师这是否标准。 Clang 不会让您保留未定义的模板化 constexpr 变量，但它会让您从 constexpr 初始值设定项中引用未定义的模板实例化。然后你可以这样写：

template<typename T>
struct no_such_type_for_foo;

template<typename T>
constexpr int foo = no_such_type_for_foo<T>::value;

template<>
constexpr int foo<int> = 4;

int main()
{
    int y = foo<int>; // all good
    int z = foo<bool>; // implicit instantiation of undefined template 'no_such_type_for_foo<bool>'
}

Answer 2

gcc 不喜欢模板实例化中的 static 关键字。

但只保留未定义的默认模板似乎可以解决问题：

template<typename T>
constexpr int foo;

template<>
constexpr int foo<bool> = 42;

这样就可以了：

std::cout << foo<bool> << std::endl;

这失败了：

std::cout << foo<char> << std::endl;

与：

t.C:2:15: error: uninitialized const ‘foo<char>’ [-fpermissive]
 constexpr int foo;
               ^

我认为这种情况与未定义默认模板的更常见情况之间没有太大区别：

template<typename T> class foo;

template<>
class foo<char> {

// ...
};

同样的事情。

Answer 3

基于 zneak 和 Sam 的解决方案，我想出了一个允许通过 static_assert 自定义错误消息的变体。关键是 static_assert 条件需要依赖于模板参数，否则会立即评估是否实际使用了模板。

问题是我们希望 static_assert 无条件地失败，因此对于每个可能的参数，条件应该减少到 false。我们依赖编译器本身不进行分析（我不确定如果模板未实例化，是否真的允许它计算出来）。

template<typename T>
constexpr int no_such_type_for_foo()
{
    static_assert(sizeof(T) < 0, "No such type for foo");
    return 0;
}

template<typename T>
constexpr int foo = no_such_type_for_foo<T>();

template<>
constexpr int foo<bool> = 42;

int main()
{
    int y = foo<bool>; // all good
    int z = foo<int>; // static_assert failed "No such type for foo"
}

如果实例化，如何使模板化变量特化在编译时失败？

How can I make a templated variable specialization fail at compile time if instantiated?

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