c++ - 推导(非类型)模板参数类型的编译器差异

Question

考虑以下示例:

#include <type_traits>

struct A {};

template <A const i> void f() { 
    static_assert(std::is_same_v<decltype(i), A const>);  // #1
    A& ar = i;                                            // #2
}

int main() {    
    f<A{}>();
}

Clang(1) 和 GCC(1) 都拒绝了以下两个看似相互冲突的错误:

#1 error: static_assert failed due to requirement 'std::is_same_v<A, const A>'
#2 error: binding reference of type 'A' to value of type 'const A' drops 'const' qualifier

GCC demo , Clang demo .
此外，如果我们将非类型模板参数的类型更改为占位符类型，如下所示:

template <auto const i> void g() { 
    static_assert(std::is_same_v<decltype(i), A const>);  // #1
    A& ar = i;                                            // #2
}

然后 GCC 接受 #1 ，而 Clang 拒绝它(都拒绝 #2 如上所述)。
GCC demo , Clang demo .
这里发生了什么，哪个编译器是正确的(如果有的话)？

(1) GCC HEAD 11.0.0 20210117 和 Clang HEAD 12.0.0 (20210118)， -std=c++20 .

Answer 1

GCC 和 Clang 都(可能)正确地为 #1 发出错误。和 #2对于 f .
根据 [temp.param]/6 [ 重点矿]:

A non-type template-parameter shall have one of the following(possibly cv-qualified) types:

• (6.1) a structural type (see below),
• (6.2) a type that contains a placeholder type ([dcl.spec.auto]), or
• (6.3) a placeholder for a deduced class type ([dcl.type.class.deduct]).

The top-level cv-qualifiers on the template-parameter are ignoredwhen determining its type.

顶级 cv 限定符在确定其类型时被忽略；与处理需要推导的占位符类型的 (6.2) 和 (6.3) 相比，对于 (6.1) 的“确定”所指的内容可以说有些模糊。
[dcl.type.decltype]/1 [ 重点矿]:

For an expression E, the type denoted by decltype(E) is defined asfollows:

• [...]
• otherwise, if E is an unparenthesized id-expression naming a non-type template-parameter, decltype(E) is the type of thetemplate-parameter after performing any necessary type deduction([dcl.spec.auto], [dcl.type.class.deduct]);
• [...]

提到 decltype(i) 的类型在 f是非类型模板参数的类型，在执行任何必要的类型推导后，后跟两个连接到 [temp.param]/6.2 和 [temp.param]/6.3 的引用。 #1 的 key 在 f因此是 [temp.param]/6.1 是否也经历“确定其类型”，即使它被明确注释为 A const (无需扣除)。 GCC 和 Clang 似乎都同意这种情况: A const经历“类型确定”和 const已移除。

了解 #2在 f更直接；与非类型模板参数(类类型)关联的实际模板参数对象 A不一定与非类型模板参数类型相同；相反，它的类型由 [temp.param]/8 控制[ 重点矿]:

An id-expression naming a non-type template-parameter of class type T denotes a static storage duration object of type const T, known as a template parameter object, whose value is that of the corresponding template argument after it has been converted to the type of the template-parameter. All such template parameters in the program of the same type with the same value denote the same template parameter object. A template parameter object shall have constant destruction ([expr.const]). [ Note: If an id-expression names a non-type non-reference template-parameter, then it is a prvalue if it has non-class type. Otherwise, if it is of class type T, it is an lvalue and has type const T ([expr.prim.id.unqual]). — end note ]

这样任何类类型的模板参数对象 T总是有类型 const T ，从而解释了 #2 处的错误.请注意，后者仅适用于类类型，因为命名非类型非引用模板参数的 id 表达式是纯右值。

至于 #1 的 GCC 和 Clang 之间的差异在 g ，在应用 [temp.param]/6 时，特别是 [temp.param]/6.2，应用类型推导同时忽略模板参数上的 cv 限定符时没有含糊之处。含义 decltype(i)是 A在 g ，并且 GCC 错误地接受行 #1 .我已相应地提交了以下 GCC 错误报告:

Bug 98820 - Placeholder (auto) non-type template parameter wrongly deduced to 'const' for class type arguments