为什么模板不能采用函数本地类型？

Question

在 C++ 中，可以有一个采用函数本地类型的函数：

int main() {
  struct S { static void M(const S& s) { } };
  S s;
  S::M(s);
}

但不能有一个具有以下功能的模板：

template<typename T> void Foo(const T& t) { }

int main() {
  struct S { } s;
  Foo(s);   // Line 5: error: no matching function for call to 'Foo(main()::S&)'
}

14.3.1 C++ 标准中的第 2 段。

没有链接的类型 [...] 不得用作模板类型参数的模板参数

为什么 C++ 不允许这样做？

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到目前为止我听到的最好的解释是内部类型没有链接，这可能意味着将它们作为参数的函数必须没有链接。但我没有理由认为模板实例化必须具有链接。

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ps 请不要只是说“这是不允许的，因为标准说不是”

Answer 1

我相信预见到的困难在于 Foo 的两个实例实际上意味着完全不同的东西，因为 T 对于两者来说并不相同。相当多的早期模板实现（包括 cfront 的）使用了模板实例化存储库，因此当/如果发现存储库中尚未存在该类型的实例化时，编译器可以自动在所需类型上实例化模板。

为了使其适用于本地类型，存储库不仅能够存储实例化模板的类型，而且还必须执行一些操作，例如为实例化类型创建完整的“路径”。虽然这可能是可能的，但我认为这被视为大量的额外工作，但几乎没有（如果有的话）真正的好处。

从那时起，规则已经发生了足够的变化，以至于编译器已经被要求做一些几乎等效的事情，在不同位置（包括跨 TU）查找（并合并）同一类型的实例化，以便 foofoo< 的两个实例化。 int>（例如）不违反 ODR。基于该实现，C++0x（当前草案）中放宽了限制（您仍然无法通过本地类型实例化模板类，但可以使用本地类型作为模板函数的参数） 。

Answer 2

我猜测这是因为它需要在函数范围内有效地实例化模板，因为这是此类类型可见的地方。然而，与此同时，模板实例化应该表现得好像它们在定义模板的范围内一样。我确信可以以某种方式处理这个问题，但如果我是对的，标准机构决定不给编译器编写者带来这种负担。

类似的决定是 vector> 根据标准语法无效的原因；检测该构造需要编译器词法分析器和解析器阶段之间进行一些交互。然而，这种情况正在改变，因为 C++0x 标准人员发现所有编译器都在检测它以发出合理的错误消息。

我怀疑，如果要证明允许这种构造实现起来很简单，并且它不会在语言范围规则中引入任何歧义，那么有一天您可能会看到这里的标准也发生了变化。