クラステンプレート内で型名を指定しなくていい理由

Question

クラステンプレート内で、型名を指定しなくても使えてしまうのですが、これはどういった仕様でしょうか。
できれば、どうしてこのような仕様なのかも教えてくださると助かります。

template <typename T>
struct X
{
    //戻り値に<T>をつけなくて大丈夫なのはなぜ？
    X f()
    {
        return *this;
    }
};

int main()
{
    [[maybe_unused]] X<int> x;
    [[maybe_unused]] X<int> x2 = x.f();

    return 0;
}

Answer 1

いまいち確信が持てませんがここかな・・・

C++11(N3337)より

[class] 2
A class-name is inserted into the scope in which it is declared immediately after the class-name is seen. The class-name is also inserted into the scope of the class itself; this is known as the injected-class-name. For purposes of access checking, the injected-class-name is treated as if it were a public member name. A class-specifier is commonly referred to as a class definition. A class is considered defined after the closing brace of its class-specifier has been seen even though its member functions are in general not yet defined. The optional attribute-specifier-seq appertains to the class; the attributes in the attribute-specifier-seq are thereafter considered attributes of the class whenever it is named.

[temp.local] 1
Like normal (non-template) classes, class templates have an injected-class-name (Clause [class]). The injected-class-name can be used as a template-name or a type-name. When it is used with a template-argument-list, as a template-argument for a template template-parameter, or as the final identifier in the elaborated-type-specifier of a friend class template declaration, it refers to the class template itself. Otherwise, it is equivalent to the template-name followed by the template-parameters of the class template enclosed in <>.

つまりinjected-class-nameになるから使える理論。

Comments

[alphya]

yumetodo さんの回答の補足です！

そして、injected-class-name になるので、https://ja.cppreference.com/w/cpp/language/dependent_name の「現在の実体化」より、「クラステンプレートの定義内で、そのテンプレートの注入されたクラス名（injected-class-name）」に該当するため、名前(ここでは X)は現在の実体化を参照すると推定され、テンプレート引数を省略できているようでした。

この記述の場所です。
C++11(N3337) [temp.dep.type]/1.1
https://timsong-cpp.github.io/cppwp/n3337/temp.dep.type#1.1

[yumetodo]

あやや、読んでたのに引っ張り忘れてた、ありがとうございます。

[alphya]

いえいえ、こちらこそ勉強になりました！ありがとうございます！

[yohhoy]

補足：
> どうしてこのような仕様なのかも教えてくださると助かります。
単純に「その方が便利だから」でしょうね。この仕様がなければ、クラステンプレート定義が恐ろしく煩雑になってしまいますから。

この仕様はC++初期から存在するようです。（C++98→03で若干文面は変わったらしい）
https://stackoverflow.com/questions/25549652/

[takabosoft]

私は時間稼ぎにしかなりませんでしたが（？）ありがとうございました！

Answer 2

//戻り値に<T>をつけなくて大丈夫なのはなぜ？

構文的には間違っていないからではないでしょうか？
戻り値の型がstruct Xの関数fなだけですよね。

「T」をテンプレートの型として定義はしていますが、
絶対に使わないといけないという縛りは無いのかなと思います。

Comments

[yumetodo]

質問の意図はtemplate classにおいて、自身のクラス型について型パラメータを省略できるのはどこで許可されているのか？ということだと思います・・・。

ほかにも

template<typename T>
struct X{
// copy ctor
X(const X&);//引数はconst X<T>&じゃなくてよい
// ctor
template<typename T2>
X(const X<T2>&);//const X<T>&以外(別のT)を受け取る
};

など。

[takabosoft]

んーでは、T型を使う前提のX型であればわざわざX<T>と書かなくて良い、というのが回答になりますかね。
C++の規格書のどこそこに、こう書かれているから、という１次ソースはもう少しC++のお強い方におまかせします。

[saki_chan]

そうですね、どこで<T>を省略できるかが書かれているのかを知りたいです。
できれば、明確な理由等も教えてくださると助かります。