Почему шаблоны не могут быть объявлены в функции?

Question

Чтение Шаблоны C ++: Полное руководство и там написано

Обратите внимание, что шаблоны не могут быть объявлены в функции

Он не дает объяснения и / или перекрестной ссылки на любую другую главу в книге или на внешнем ресурсе.

Может ли кто-нибудь помочь объяснить это. Возможно, это объяснено позже в книге, но пока нет. Если объяснено ранее, я, должно быть, пропустил это.

Пример:

int main()
{
  class DummyClass  //  This compiles ok
  {
    int object;
  };

  template <typename T> //  compile error "expected primary-expression before "template""
  class DummyTemplate
  {
    T object;
  };

  return 0;
}

Я тоже не понимаю сообщение об ошибке от gcc. Сообщение об ошибке гласит:

expected primary-expression before "template"

Answer 1

Проблема, вероятно, связана с историческим способом реализации шаблонов: методы ранней реализации (и некоторые до сих пор используются сегодня) требуют, чтобы все символы в шаблоне имели внешнюю связь. (Реализация выполняется путем создания эквивалентного кода в отдельном файле.) Имена, определенные внутри функции, никогда не имеют связи и не могут быть переданы вне области, в которой они были определены.

Answer 2

Это означает, что вы не можете делать что-то вроде следующего

  void foo()
  {
       template <typename T> //Error
       T something;
  }

Объявления шаблонов разрешены только в глобальной области, пространстве имен или области видимости класса.:)

В чем причина этого?

Это недопустимо, потому что Стандарт говорит об этом.

ISO C ++ - 98 ( Раздел 14.2 )

A объявление шаблона может отображаться только как пространство именили объявление области видимости.

Имеет ли это смысл?

Answer 3

Ответ «потому что стандарт так говорит», конечно, верен, но давайте рассмотрим общие лямбды.

В C ++ 14 и C ++ 17 универсальные лямбды - единственный способ написания шаблоновкод, который я знаю:

    auto lambda = [](auto x) { };
    lambda.operator()<int>(0);

Технически, вы можете написать любой код шаблона именно с этим.Хотя вам придется много работать, чтобы обойти различные ограничения этого подхода.

Это будет проще в C ++ 20, хотя.С помощью списка параметров шаблона в общих лямбдах вы сможете написать код, подобный следующему:

    auto size = []<class T>() { return sizeof(T); };
    static_assert(4 == size.operator()<int>());

GCC уже поддерживает этот синтаксис.

Answer 4

Короткий ответ на вопрос, почему это так, потому что так хотели парни, написавшие компиляторы и стандарты c / c ++.Шаблоны внутри функций должны считаться слишком хаотичными и / или трудными для понимания или анализа, поэтому они запретили это.

Answer 5

Я предполагаю, что это сложно реализовать, поэтому это запрещено (в стандарте C ++ 03).Написание шаблонов классов вне функций - приемлемое решение с другой стороны.

Answer 6

Единственный раз, когда это будет полезно, если вы создали несколько экземпляров шаблона с разными типами с помощью одной функции. В любом случае переместите свои частные уроки из своих функций. Если это начинает загромождать ваши классы, значит, они слишком велики и требуют рефакторинга.

Answer 7

Что именно будет полезно? Таким образом, вы можете объявить переменные шаблона, которые вы можете использовать только внутри функции? Это действительно полезно?