MSVC下使用std::apply处理空tuple触发C4189警告的原因及解决问询

在MSVC中使用std::apply处理空tuple时，会触发未引用变量警告（C4189）。以下受cppreference启发的代码可复现该问题：

#include <iostream>
#include <tuple>
#include <utility>

template <typename... Ts>
std::ostream& operator<<(std::ostream& os, std::tuple<Ts...> const& theTuple) {
    std::apply(
        [&os](Ts const&... tupleArgs) {
            os << '[';
            std::size_t n{0};
            ((os << tupleArgs << (++n != sizeof...(Ts) ? ", " : "")), ...);
            os << ']';
        },
        theTuple);
    return os;
}

int main() {
    // 序列化示例
    std::tuple myTuple{25, "Hello", 9.31f, 'c'};
    std::cout << myTuple << '\n';
    std::cout << std::tuple<>() << '\n';
}

启用/permissive-选项时，MSVC会针对最后一行代码输出警告：

(10): warning C4189: 'n': local variable is initialized but not referenced
(22): note: see reference to function template instantiation 'std::ostream &operator <<(std::ostream &,const std::tuple<> &)' being compiled

而GCC和Clang编译这段代码时不会产生此警告。由于使用了Werror/we选项，希望在不使用pragma的前提下消除该警告，现提出两个问题：

1. MSVC为何会出现这种行为？
2. 如何消除该警告（例如在lambda中添加if constexpr (sizeof...(Ts)>0)？）

1. MSVC产生该警告的原因 #

当实例化空tuple对应的operator<<版本时，lambda中的折叠表达式((os << tupleArgs << ...), ...)会因模板参数包Ts为空而展开为空语句，编译器不会生成任何相关代码。此时变量n虽被初始化为0，但后续没有任何代码对它进行读取或修改——哪怕原折叠表达式里有++n，空参数包下这段代码也不会被实例化。

MSVC在/permissive-模式下会进行更严格的代码检查，会识别出这种“初始化后完全未被使用”的变量并触发C4189警告。而GCC和Clang在这种场景下会对空参数包导致的未使用变量做特殊处理，认为这是模板编程中的合理情况，因此不会发出警告。

2. 消除警告的方法 #

可以通过if constexpr针对空参数包的情况做分支处理，避免在空tuple场景下定义未使用的变量n，具体修改如下：

template <typename... Ts>
std::ostream& operator<<(std::ostream& os, std::tuple<Ts...> const& theTuple) {
    std::apply(
        [&os](Ts const&... tupleArgs) {
            os << '[';
            if constexpr (sizeof...(Ts) > 0) {
                std::size_t n{0};
                ((os << tupleArgs << (++n != sizeof...(Ts) ? ", " : "")), ...);
            }
            os << ']';
        },
        theTuple);
    return os;
}

修改后，处理空tuple时if constexpr条件为假，内部的变量n和折叠表达式都不会被实例化，从根源上避免了未引用变量的问题，也就不会触发C4189警告。

另外也可以用std::index_sequence实现计数器逻辑替代，但if constexpr的方式更直观，也更贴合原有代码结构。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Oersted