在 varDecl() 中匹配模板参数的加糖 QualType

Question

背景

内置的 C++ 类型没有定义大小（只有最小大小），所以我们 要求所有整数类型使用显式定义的 typedef，因此大小为 所有平台、编译器和 CPU 架构都相同。 孤独者 例外是

size_t

，考虑到它是常见的返回类型 类似

std::vector::size()

的操作。

因此，我们正在寻找通过 clang-tidy 检测何时使用

size_t

的方法 在 x86 架构下的 MSVC 上导致“缩小转换”警告。

问题

给定一个这样的函数：

template <typename T>
void foo()
{
  int64_t i{0};
  T v = i;
}

我试图区分

varDecl

的

v

何时是通过调用创建的

foo<size_t>()

，而不是没有问题的

foo<uint64_t>()

。

编译器资源管理器中上述内容的 AST 转储：

|-FunctionTemplateDecl <line:4:1, line:9:1> line:5:6 foo
| |-TemplateTypeParmDecl <line:4:11, col:20> col:20 referenced typename depth 0 index 0 T
| |-FunctionDecl <line:5:1, line:9:1> line:5:6 foo 'void ()'
| | `-CompoundStmt <line:6:1, line:9:1>
| |   |-DeclStmt <line:7:3, col:16>
| |   | `-VarDecl <col:3, col:15> col:12 referenced v 'uint64_t':'unsigned long' listinit
| |   |   `-InitListExpr <col:13, col:15> 'uint64_t':'unsigned long'
| |   |     `-ImplicitCastExpr <col:14> 'uint64_t':'unsigned long' <IntegralCast>
| |   |       `-IntegerLiteral <col:14> 'int' 3
| |   `-DeclStmt <line:8:3, col:12>
| |     `-VarDecl <col:3, col:11> col:5 var 'T' cinit
| |       `-DeclRefExpr <col:11> 'uint64_t':'unsigned long' lvalue Var 0xcf7fc88 'v' 'uint64_t':'unsigned long'
| `-FunctionDecl <line:5:1, line:9:1> line:5:6 used foo 'void ()' implicit_instantiation
|   |-TemplateArgument type 'unsigned long'
|   | `-BuiltinType 'unsigned long'
|   `-CompoundStmt <line:6:1, line:9:1>
|     |-DeclStmt <line:7:3, col:16>
|     | `-VarDecl <col:3, col:15> col:12 used v 'uint64_t':'unsigned long' listinit
|     |   `-InitListExpr <col:13, col:15> 'uint64_t':'unsigned long'
|     |     `-ImplicitCastExpr <col:14> 'uint64_t':'unsigned long' <IntegralCast>
|     |       `-IntegerLiteral <col:14> 'int' 3
|     `-DeclStmt <line:8:3, col:12>
|       `-VarDecl <col:3, col:11> col:5 var 'unsigned long' cinit
|         `-ImplicitCastExpr <col:11> 'uint64_t':'unsigned long' <LValueToRValue>
|           `-DeclRefExpr <col:11> 'uint64_t':'unsigned long' lvalue Var 0xcf8a3a8 'v' 'uint64_t':'unsigned long'

我尝试过的事情

我可以看到下面有一个函数模板的实例化

FunctionTemplateDecl

节点，它看起来像

substTemplateTypeParmType()

和 

hasReplacementType()

 是获得该类型的有希望的组合

varDecl

，就像这样：

m varDecl(
  hasType(substTemplateTypeParmType(
    hasReplacementType(qualType())
  ))
)

...但是，此时替换类型已经“脱糖”了，并且 丢失

size_t

 声明名称。  尽管文档确实如此

SubstTemplateTypeParmType

 状态：

它们仅用于记录类型最初是作为模板类型参数编写的；因此它们从来都不是规范的。

...该类具体有

isSugared()

 和 

desugar()

 方法，其中
让我相信这种类型应该是加糖的

size_t

 typedef。

（也许我错误地假设完全脱糖的类型是“规范”类型？）

我在问什么

我的假设是否正确，

SubstTemplateTypeParmType

应该返回
还是加糖的类型？

有没有办法从

varDecl

 遍历，回到

FunctionTemplateDecl

，获取所使用的专业化，并获取
那里有加糖的类型？

Answer 1

模板专业化使用规范类型

据我了解，你的目标是区分专业化

foo<uint64_t>

 来自专业化 

foo<size_t>

，当目标
平台使用 

unsigned long

 来表示 

uint64_t

 和 

size_t

。

这不可能以直接的方式实现，因为两者都是名称 对于同一实体；例如，它们在以下位置具有相同的地址： 记忆。 与大多数（全部？）C++ 编译器一样，Clang 的表示形式是 模板特化使用引用规范的模板参数 类型，其中规范类型是其选择的代表 语义等价类（这里是内置类型

unsigned long

）。

问题中的 AST 转储准确地描述了这一点：

|       `-VarDecl <col:3, col:11> col:5 var 'unsigned long' cinit
                                             ^^^^^^^^^^^^^

在实例化体内，

var

的类型只是（a

SubstTemplateTypeParmType

指的是）

unsigned long

。  事实
专业化参数最初拼写为 

size_t

 已经消失
当实例化机器开始运行时。  最后，
AST 匹配器无法检测到缺失的信息。

（注意：问题中的代码与问题中的代码略有不同 用于创建 AST 转储。 在问题代码中，该变量是 称为

v

，而创建转储时则称为 

var

。）

但是

SubstTemplateTypeParmType

不规范？

没错，但这只是意味着

SubstTemplateTypeParmType

本身 是 不规范；它所指的类型通常是规范的。 （我认为 唯一的例外是基础类型也是依赖的。）

还有其他方法可以做到这一点吗？

是的，但可能不适用于 AST 匹配器。

模板 ID（专业化名称）

foo<size_t>

 内
表达式 

foo<size_t>()

 是

DeclRefExpr 谁 template_arguments() 请参阅 size_t

 （这在 AST 树转储中并不明显；
我使用了

我自己的工具 打印更多细节来调查这一点）和 它的 getDecl()

 指向实例化（树转储确实显示
那个）。

因此，给定一个使用

SubstTemplateTypeParmType

 的实例化
一种可能很麻烦的方法：

• 搜索翻译单元中所有

  DeclRefExpr

   的 

  getDecl()

  指向该实例。

• 对于每一个，检查其模板参数以获取带有 正确的索引。

• 检查该参数是否为

  size_t

  ，并报告是否为。

使用 Clang 可以相当简单地完成此过程 C++ API。 我怀疑单独使用 AST 匹配器无法完成，但我 认为这还取决于您如何识别潜在的 麻烦的类型用法。