没有显式专业化声明的显式模板专业化

Question

我有一个小示例代码：

file foo.h:

#pragma once

template <typename T> class FooNoDef {
public:
  void foo(const T& value); // declared and not defined
};

class FooUser {
public:
  template <typename T> static void useFoo(const T& value) {
    FooNoDef<T>{}.foo(value);
  }
};

file xy.h:

#pragma once

struct X {};
struct Y {};

file xy.cpp:

#include "foo.h"
#include "xy.h"
#include <iostream>

template <> void FooNoDef<X>::foo(const X& value) {
  std::cout << "x" << std::endl;
}

template <> void FooNoDef<Y>::foo(const Y& value) {
  std::cout << "y" << std::endl;
}

最后是 main.cpp:

#include "foo.h"
#include "xy.h"

int main() {
  FooUser::useFoo(X{});
  FooUser::useFoo(Y{});
  return 0;
}

此代码使用 gcc 11 和 clang 13 进行编译。我怀疑我的代码格式不正确，但我可以'从阅读标准中找不到明确的答案：

第 13.9.4 节 [temp.expl.spec]（强调我的）：

如果模板、成员模板或类模板的成员是 明确专业化，该专业化的声明应 每次使用该专业化都会导致 隐式实例化发生在每个翻译单元中 发生这种使用的情况；无需诊断。如果程序 没有提供显式专业化的定义，并且 要么专业化的使用方式会导致 隐式实例化发生或者成员是虚拟成员 函数，程序格式错误，无需诊断。一个 永远不会为显式实例化生成隐式实例化 已声明但未定义的专业化。

第 13.9.2 节 [temp.inst]（强调我的）：

[示例 5：

template<class T> struct Z {
  void f();
  void g();
};

void h() {
  Z<int> a;         // instantiation of class Z<int> required
  Z<char>* p;       // instantiation of class Z<char> not required
  Z<double>* q;     // instantiation of class Z<double> not required

  a.f();            // instantiation of Z<int>​::​f() required
  p->g();           // instantiation of class Z<char> required, and
                    // instantiation of Z<char>​::​g() required
}

此示例中没有任何内容需要类 Z、Z :: g() 或 Z :: f() 隐式实例化。** — 结束示例]

我认为 < code>FooUser::useFoo() 不会导致 FooNoDef::foo() 的隐式实例化，如所讨论的标准中的示例，但我仍然从未为我的显式专业化提供声明的FooNoDef 和 FooNoDef。我的示例违反了 C++ 的哪条规则（如果有）？我是否必须提供显式的专业化声明 template <> void FooNoDef; 和 template <> void FooNoDef; 严格位于 FooUser::useFoo() 主体之前？

Answer 1

据我所知，您是对的，尽管您强调了标准的错误行：

[...]该专业化的声明应可从该专业化的每次使用中获得[...]

在 main 内，FooUser::useFoo和 FooUser::useFoo 需要实例化。然后需要实例化 FooNoDef::foo 和 FooNoDef::foo - 这里会导致隐式实例化，if 没有可用的显式实例化。

但是，仅在 xy.cpp 中存在定义，并且对 main.cpp 不可见，并且没有可见的声明 - 违反了上面引用的短语，因此您的程序确实格式不正确。

要修复此问题，您需要添加一个声明，例如在 xy.h 中（注意：main.cpp 包含的标头）：

template <> void FooNoDef<X>::foo(X const& value);
template <> void FooNoDef<Y>::foo(Y const& value);