variadic模板参数包扩展释放资格

Question

假设我有一个可变参数函数模板，它将函数指针指向具有所述可变参数的函数。以下代码不能在 gcc (11.2) 下编译，但可以在 clang 和 msvc 下编译 (https://godbolt.org/ z/TWbEKWb9f）。

#include <type_traits>

void dummyFunc(const int);

template<typename... Args>
void callFunc(void(*)(Args...), Args&&...); // <- this one is problematic
// see https://stackoverflow.com/questions/67081700/variadic-template-qualifiers
template<typename... Args>
void callFunc2(void(*)(std::conditional_t<std::is_const_v<Args>, const Args, Args>...), Args&&...); // <- this one works


int main()
{
    // fails on gcc, works on clang and msvc
    callFunc<const int>(&dummyFunc, 2);
    // this works
    //callFunc(&dummyFunc, 2);
    // this works as well
    //callFunc2<const int>(&dummyFunc, 2);
}

将函数参数“Args...”显式指定为“const int”可防止 gcc 编译代码。显然，模板参数扩展在 gcc 下失去了 cv 限定符，而在 clang 和 msvc 下保留了它。错误消息是：

<source>: In function 'int main()':
<source>:15:24: error: no matching function for call to 'callFunc<const int>(void (*)(int), int)'
   15 |     callFunc<const int>(&dummyFunc, 2);
      |     ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~^~~~~~~~~~~~~~~
<source>:6:6: note: candidate: 'template<class ... Args> void callFunc(void (*)(Args ...), Args&& ...)'
    6 | void callFunc(void(*)(Args...), Args&&...);
      |      ^~~~~~~~
<source>:6:6: note:   template argument deduction/substitution failed:
<source>:15:24: note:   types 'const int' and 'int' have incompatible cv-qualifiers
   15 |     callFunc<const int>(&dummyFunc, 2);
      |     ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~^~~~~~~~~~~~~~~

我通过利用类型特征使其在此处编译找到了“解决方案”（Variadic 模板限定符)，但我要么必须使用这个方法，要么不使用这个方法，与编译器无关。我知道我不必显式指定模板参数，但我想了解为什么 gcc 无法编译代码。哪个编译器是“正确的”，即该代码是否应该编译（即，应该删除 cv 限定符）？

附带说明一下，如果我使用 const 引用，它也会在 gcc 下编译，并且模板参数会被正确识别为“const int&” （因为编译器绝对必须这样做）。我知道这样一个事实：如果模板参数是由编译器推导出来的并且未明确指定，则 cv 限定符将被删除。但在我看来，gcc 的行为是错误的，因为我明确指出了要使用的类型。但是，我不太了解该标准，无法判断 gcc 或其他两个编译器是否不遵循该标准。它似乎与可变参数模板有关，而不是模板推导本身，因为没有可变参数模板的版本在 gcc 下工作（https: //godbolt.org/z/qn8a5bh5E）：

void dummyFunc(const int);

template<typename Arg>
void callFunc(void(*)(Arg), Arg&&);

int main()
{
    callFunc<const int>(dummyFunc, 2);
}

另外，为什么自动模板类型推导甚至在第一种（有问题的）情况下也能工作？由于函数指针，'Args...' 应该被推导为 'const int'，由于第二个参数，'Args...' 应该被推导为 'int'。我的猜测是，在这种情况下，“Args...”被推导为“const int”（否则它将无法编译）。我的猜测正确吗？如果有人能提示我标准中的相关部分，那就太好了。

Answer 1

cv 限定符应该始终被删除（无论是在确定 dummyFunc 的类型时，还是在将推导的参数替换为 callFunc 签名时），而且我很确定所有编译器同意这一点。这并不是真正的问题所在。让我们稍微改变一下这个例子：

template <class... Args> struct S {
    template <class... T> S(T...) {}
};

template<typename... Args>
void callFunc2(S<Args...>);

int main()
{
    callFunc2<const int>(S<int>{});
}

现在GCC 和 Clang 拒绝代码，而 MSVC 接受它。

GCC 和 Clang 都存在 const int （显式指定）和 int （推导）之间不匹配的问题，而 MSVC 显然很乐意让 Args > = [const int] 按照指定。谁是对的？

据我所知，这里的问题是 [temp. arg.explicit]/9，其中指出：

模板实参推导可以扩展与模板参数包对应的模板实参序列，即使该序列包含显式指定的模板实参。

因此，为包 Args 指定显式模板参数并不会阻止推导。编译器仍然必须尝试推导 Args，以防需要扩展它，以便将函数参数类型与参数类型进行匹配。

从未明确解释过该标准的这一段内容的真正含义。我猜 MSVC 的方法可能类似于“推导包，就好像没有显式指定的模板参数一样，然后如果显式指定的模板参数不是推导的模板参数的前缀，则抛出结果”，这似乎是一种明智的方法来处理这段代码。 GCC 和 Clang 可能类似于“推导包，就好像没有显式指定的模板参数一样，然后如果显式指定的模板参数不是推导的模板参数的前缀，则失败”，这将导致代码格式错误，但这似乎是一个不幸的解释，因为它与在非可变参数情况下显式指定的模板参数的处理方式不一致。

上面的示例类似于 OP 示例的简化版本：

void dummyFunc(int);

template<typename... Args>
void callFunc(void(*)(Args...));

int main()
{
    callFunc<const int>(&dummyFunc);
}

这里，尾随的 Args&&... 已被删除，这不会改变结果：与 OP 的代码一样，< a href="https://godbolt.org/z/rnYbv49hx" rel="nofollow noreferrer">Clang 和 MSVC 接受它，而 GCC 不接受。。只有 Clang 改变了它的观点：它接受这个，同时拒绝带有 S 的那个。公平地说，这两个片段并不真正相似：带有 S 的片段涉及隐式转换。但尚不清楚为什么 Clang 对它们有不同的对待。

从我的角度来看，GCC 和 Clang 都在可变参数模板推导方面存在不同的错误，而 MSVC 在这两种情况下都做了正确的事情。但很难根据标准文本来证明情况确实如此。