递归变量模板特化（及MSVC行为）：foo<list<int,double>>类型判定

代码回顾 #

给定代码如下：

template <typename...> struct list{};

template <typename> list<> foo{};

template <typename H, typename... Ts>
list<H, decltype(foo<list<Ts...>>)> foo<list<H, Ts...>>{};

问题1：代码是否符合C++20标准，目标类型是否有明确定义？ #

这段代码符合C++20标准，且foo<list<int, double>>的类型有明确的定义。

理由如下：

• C++标准允许模板的递归实例化，只要存在明确的终止条件。这里的递归终止于Ts为空参数包的场景：当Ts为空时，list<Ts...>即list<>，此时会匹配主模板template <typename> list<> foo{}，得到类型list<>，递归流程终止。
• 完整推导逻辑清晰可追溯：
  1. 实例化foo<list<int, double>>时，匹配特化模板，H=int，Ts={double}，因此其类型为list<int, decltype(foo<list<double>>)>。
  2. 实例化foo<list<double>>时，匹配特化模板，H=double，Ts={}，因此其类型为list<double, decltype(foo<list<>>)>。
  3. 实例化foo<list<>>时，匹配主模板，类型为list<>。
  4. 回溯推导结果：foo<list<double>>的类型是list<double, list<>>，进而foo<list<int, double>>的类型为list<int, list<double, list<>>>。

问题2：哪个编译器的行为是正确的？ #

GCC 13、Clang 16、ICX 2023.2的行为符合标准，是正确的；MSVC（v19.37）的行为不符合标准。

MSVC的错误在于，推导decltype(foo<list<double>>)时未正确匹配特化模板，错误地将foo<list<double>>的类型推导为list<>（直接匹配主模板），最终导致foo<list<int, double>>的类型错误地成为list<int, list<>>。而其他编译器正确执行了递归特化推导，得到了符合标准定义的类型。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者rm -rf