为何未使用问题成员函数时，C++模板类可成功编译？

我原本认为这段代码应该编译失败，因为Exclamator<B>的成员函数f()依赖B类的name成员，但B类并没有提供该成员。但实际情况是，只要不调用xb.f()，哪怕关闭优化选项（-O0），代码依然能正常编译运行，这是为什么？

#include <string>
#include <iostream>

class A {
public:
    std::string name() { return "A"; }
};

class B {} ;

template <typename T>
class Exclamator {
public:
    Exclamator(T a): x{a} {}

    void f() {
        std::cout << x.name() << std::endl;
    }
private:
    T x;
};

int main() {
    A a;
    Exclamator xa {a};
    xa.f();

    B b;
    Exclamator xb {b};
//    xb.f();

    return 0;
}

编译运行输出：

$ g++ -std=c++17 -O0 main.cpp
$ ./a.out
A

这是C模板的**延迟实例化（lazy instantiation）**机制导致的，这是C标准明确规定的行为，和编译器优化无关：

• 模板类的成员函数并不是在模板类被实例化（比如创建Exclamator<B>对象）时就全部生成代码，而是只有当该成员函数被实际调用时，才会被实例化。
• 当你创建Exclamator<B>对象xb时，只有被用到的成员——也就是构造函数——会被实例化。而Exclamator的构造函数只需要B能被拷贝构造（B有默认的拷贝构造函数），这完全合法，所以编译没问题。
• 成员函数f()因为被注释掉没有调用，所以编译器不会去实例化它，自然也就不会检查B是否有name()成员。
• 如果你把xb.f()的注释去掉，编译器就会实例化Exclamator<B>::f()，此时才会发现B没有name()成员，编译就会报错。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Roman Pavelka