如何检查 C++ 类是否不完整（仅声明）？ [重复]

Question

我想编写一个 C++ 函数来检查其模板参数类是否不完整，因此只有类声明可用，但没有所有类成员的完整定义。

我的功能

incomplete()

与一些演示程序一起看起来如下：

#include <type_traits>
#include <iostream>

template <typename T, typename V = void> constexpr bool is_incomplete = true;
template <typename T> constexpr bool is_incomplete<T, std::enable_if_t<sizeof(T)>> = false;
template <typename T> constexpr bool incomplete() { return is_incomplete<T>; }

struct A;
void print() { std::cout << incomplete<A>(); }
struct A {}; //this line affects GCC

int main()
{
    print();
}

它在 Clang 打印

1

中运行良好，但在 GCC 中，程序打印

0

，尽管

A

类在函数

print

中不完整。 https://gcc.godbolt.org/z/qWW3hqbEv

是 GCC 错误还是我的程序有问题？

Answer 1

哪个编译器是正确的目前尚未确定。这是CWG 第 1845 期。

13.8.4.1 [temp.point]的当前措辞没有定义变量模板特化的实例化点。据推测，将第 1 段和第 8 段中对“类模板的静态数据成员”的引用替换为“变量模板”就足够了。

鉴于该问题仍处于起草阶段（且尚无规范性措辞，但为最新可用草案），因此仍未得到解决。目前尚不清楚变量模板是否可以具有多个实例化点（尽管问题报告者建议的方向很明确）。

对于具有多个实例化点的实体，翻译单元的末尾也是一个。此外，如果两点在模板的定义上存在分歧，那么这就是 ODR 违规，简单明了。 GCC 似乎提供了两点，所以你看到了结果。我倾向于同意 GCC 的观点。变量模板在很多方面都是类模板的静态数据成员的简写，并且静态数据成员确实具有多个实例化点。

无论哪种方式，这都是在玩鼻恶魔的风险。如果该状态可以在 TU 中更改（甚至可能在整个程序中更改），则实际上不可能可靠地检查类型的完整性。

Answer 2

如果某个类在某个时刻变得完整，那么发现一个类是否不完整将违反一个定义规则（ODR），因此该问题应该没有有效的解决方案。

我建议的更多来自 https://eel.is/c++draft/temp.point 的引用：

1 对于函数模板特化...实例化点...紧跟在引用特化的命名空间范围声明或定义之后。

7 函数模板的特化...在翻译单元内可能有多个实例化点，除了上面描述的实例化点之外，

对于在...翻译单元...内具有实例化点的任何此类专业化，...[结束]翻译单元之后的点也被视为实例化点，

如果根据单定义规则，两个不同的实例化点赋予模板特化不同的含义，则该程序是格式错误的，无需诊断。

Answer 3

已经正确指出，这可能会导致 ODR 违规，从而导致未定义的行为。为了使这个问题更加具体，请考虑下面的程序，其运行时行为取决于

static_assert

是否存在！显然这真的很恶心。

// is_incomplete is defined in the OP.

struct foo;

template <typename T>
void f() {
    if (is_incomplete<T>)
        puts("hello");
    else
        puts("goodbye");
}

int main() {
    f<foo>();
}

static_assert(is_incomplete<foo>);
struct foo{};

使用 GCC 13.1 和 Clang 16.0 编译时，程序显示

hello

。但是，如果删除

static_assert

，则输出为

goodbye

。 （参见此处。）