Как выполнить замену шаблонов в библиотеке clang?

В частности, у нас есть исходный файл С++:

template <int n>
struct N {};

struct B {
    template <typename M>
    using A = typename std::conditional<std::is_same<M, N<4>>::value,
                                        int*, void*>::type;
};

template <typename T, T value>
struct F : B {};

template <>
struct F<decltype(&fopen), &fopen> : B {
    template <typename M>
    using A = double*;
};

template <>
struct F<decltype(&fclose), &fclose> : B {
    template <typename M>
    using A = typename std::conditional<std::is_same<M, N<16>>::value,
                                        void*, char**>::type;
};

// More specialization of 'F' follows.

Легко найти ClassTemplateDecl N и F, а QualType и FunctionDecl указателей функций &fopen, &fclose и т.д.. Но проблема в том, как заменить эти аргументы на N, F и F:: A без изменения исходного кода.

Возникает вопрос:

  • Как оценить F<decltype(&fprintf), &fprintf>::A<N<4>> и узнать, что это int*?
  • Как оценить F<decltype(&fopen), &fopen>::A<N<7>> и узнать, что это double*?
  • и т.д.

ОТВЕТЫ

Ответ 1

У меня есть частичное решение, единственное предостережение в том, что я не могу получить std::is_same<N<4>, N<4>>::value для возврата true. Хорошо, я могу жить с этим, поскольку я мог бы просто определить метод constexpr, который напрямую управляет значениями. Но я надеюсь, что кто-то может дать правильный ответ для этого.

Я поставил полное решение и измененный ввод https://gist.github.com/4178490.

Я обнаружил, что для замены аргументов в шаблон класса и его экземпляра можно было бы:

Метод Sema:: RequireCompleteType косвенно вызывает InstantiateClass и требует меньше ввода, поэтому вместо этого я вызываю этот метод. Поэтому мы будем писать:

/**
 * Instantiate a class template.
 */
ClassTemplateSpecializationDecl* instantiate(ASTContext& ast, Sema& sema, 
                                             DeclContext* parent,
                                             ClassTemplateDecl* decl, 
                                             ArrayRef<TemplateArgument> args) {
   void* ins_point;
   auto retval = decl->findSpecialization(args.data(), args.size(), ins_point);
   if (retval == nullptr) {
       retval = ClassTemplateSpecializationDecl::Create(ast, TTK_Class, parent, 
                                                        {}, {}, decl,
                                                        args.data(), args.size(),
                                                        nullptr);
       decl->AddSpecialization(retval, ins_point);
   }
   bool is_incomplete = sema.RequireCompleteType({}, ast.getTypeDeclType(retval),
                                                 diag::err_incomplete_type);
   return is_incomplete ? nullptr : retval;
}

Этот метод работает только для ClassTemplateDecl. В этом вопросе мы также имеем TypeAliasTemplateDecl. Для этого я буду напрямую ссылаться на TemplateDeclInstantiator, так как это единственный объект, который знает TypeAliasTemplateDecl. Возможно, этот метод также работает с ClassTemplateDecl, но я не могу быть уверен, поскольку, как кажется, недостаточно работы выполняется с использованием только TemplateDeclInstantiator.

/**
 * Instantiate a template alias (`template <...> using Foo = ...`).
 */
TypeAliasDecl* instantiate(ASTContext& ast, Sema& sema, DeclContext* parent,
                           TypeAliasTemplateDecl* decl,
                           ArrayRef<TemplateArgument> args) {
    auto args_count = static_cast<unsigned>(args.size());
    TemplateArgumentList arg_list {TemplateArgumentList::OnStack,
                                   args.data(), args_count};
    MultiLevelTemplateArgumentList multi_arg_list {arg_list};
    TemplateDeclInstantiator instantiator {sema, parent, multi_arg_list};
    auto instantiated = instantiator.Visit(decl);
    if (auto inst_decl = dyn_cast<TypeAliasTemplateDecl>(instantiated)) {
        return inst_decl->getTemplatedDecl();
    }
    return nullptr;
}

(я пропустил FunctionTemplateDecl, это выходит за рамки моего вопроса.)