c++ - gcc 接受并拒绝带有嵌套泛型 lambda 的此代码，为什么？

Question

根据 Godbolt 的 Compiler Explorer(参见 demo)，以下代码使用 GCC(10.2 和主干)编译并输出 3628800，但无法使用 Clang(11.0.1 和主干)编译。在这两种情况下，-std=c++17用来。它还可以使用 MSVC 19 进行编译，但不能使用其他编译器进行编译。为什么会这样，谁的行为是正确的？

#include <iostream>

int main()
{
   std::cout << [](auto f) { return f(f); }(
        [](auto& h) {
            return [&h](auto n) {
                if (n < 2)
                    return 1;
                else
                    return n * h(h)(n - 1);
                };
            })(10) << std::endl;
}

此外，如果我替换 auto n，即使 GCC 和 MSVC 也会拒绝代码与 int n或者如果我用三元运算符( return n < 2 ? 1 : (n * h(h)(n - 1)); )替换 if-else 。

Answer 1

此程序格式错误，无需诊断 ，所以两种实现(实际上，任何实现)都是正确的。违反的规则是 [temp.res.general]/6.4:

a hypothetical instantiation of a template immediately following its definition would be ill-formed due to a construct that does not depend on a template parameter

这里的模板是最里面的 operator() :它使用直接包含 operator() 的特化(它是作为模板参数的成员的闭包类型)，它具有推导的返回类型。这里的“立即跟随”(仍然)在应该推导出该类型的返回语句中，因此实例化将由于 h(h) 而格式错误。 ，不涉及该模板的模板参数(即 n 的类型)。
GCC 和 MSVC 在最终实例化之前不会对推导的返回类型进行语义检查(使用 int 表示 10)，此时返回类型是已知的:它只是最内层 lambda 的适当变体。但是，如果最里面的 lambda 不是通用的，则会进行检查 期间包含 operator() 的实例化，并发生同样的错误。
这种行为差异可以在一个更简单的例子中看到:

auto g();
template<class T> auto f(T x) {return g()-x;}

Clang 在这一点上已经拒绝了，但是 GCC 接受了，也许紧随其后

auto g() {return 1;}
int main() {return f(1);}