使用Clang编译含deducing this的std::forward_like代码时出错

问题背景 #

尝试用C++23的deducing this特性简化代码库，编写的测试代码在MSVC和GCC中运行正常，但在Clang下编译报错，错误提示std::forward_like推导返回类型的函数未定义、找不到匹配的Get成员函数。

测试代码如下：

#include <iostream>
#include <type_traits>
#include <utility>

class S {
   public:
    auto Get(this auto&& self) -> auto&& {
        return std::forward_like<decltype(self)>(self.val);
    }

   private:
    int val{0};
};

int main() {
    S const s;
    std::cout << std::is_rvalue_reference_v<decltype(s.Get())> << '\n';
    std::cout << std::is_const_v<std::remove_reference_t<decltype(s.Get())>> << '\n';
    std::cout << std::is_rvalue_reference_v<decltype(std::move(s).Get())> << '\n';
    std::cout << std::is_const_v<std::remove_reference_t<decltype(std::move(s).Get())>> << '\n';
}

Clang报错信息：

error: function 'forward_like<const S &, const int &>' with deduced return type cannot be used before it is defined
note: in instantiation of function template specialization 'S::Get<const S &>' requested here

问题原因 #

这是Clang对C++23特性的实现细节与GCC、MSVC存在差异导致的：

• Clang中std::forward_like的实现采用了推导返回类型的函数模板，在类内Get函数的语境下，调用std::forward_like时，该模板的实例化点早于其自身定义完成，触发了"未定义前使用"的错误。
• Deducing this特性在Clang中的处理逻辑，使得Get函数模板实例化时，对std::forward_like的调用提前触发了未完成的模板实例化，而GCC和MSVC则允许这种提前调用的场景。

解决方法 #

方法1：改用decltype(auto)作为返回类型 #

将Get函数的返回类型改为decltype(auto)，让编译器直接推导返回值类型，避免依赖std::forward_like的推导返回类型：

#include <iostream>
#include <type_traits>
#include <utility>

class S {
   public:
    decltype(auto) Get(this auto&& self) {
        return std::forward_like<decltype(self)>(self.val);
    }

   private:
    int val{0};
};

int main() {
    S const s;
    std::cout << std::is_rvalue_reference_v<decltype(s.Get())> << '\n';
    std::cout << std::is_const_v<std::remove_reference_t<decltype(s.Get())>> << '\n';
    std::cout << std::is_rvalue_reference_v<decltype(std::move(s).Get())> << '\n';
    std::cout << std::is_const_v<std::remove_reference_t<decltype(std::move(s).Get())>> << '\n';
}

方法2：显式指定std::forward_like的返回类型 #

通过static_cast显式转换到目标类型，绕开推导返回类型的限制：

auto Get(this auto&& self) -> auto&& {
    using ReturnType = decltype(std::forward_like<decltype(self)>(self.val));
    return static_cast<ReturnType>(self.val);
}

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Oersted