C++20非类型模板参数推导问题及跨编译器兼容方案问询

对应代码：

template<typename = int>
struct s {
    template<typename = int>
    struct n {};

    template<n<typename> = n{}>
    constexpr int f();
};
static_assert(requires { s{}.f(); }); // clang、gcc报错，MSVC通过

注：排除添加成员类型并使用requires子句进行手动类型约束的繁琐方案。

解答 #

语法合法性与MSVC实现问题

n<typename>的写法不符合C++标准：在模板参数列表中，typename仅能用于声明模板类型参数，或在依赖类型前消除歧义，不能直接作为模板实参传递给n。因此Clang和GCC的报错是符合标准的，MSVC接受该语法属于编译器实现错误——它错误地将typename解析为n的默认模板实参（即n<int>），从而允许了这一非法语法。

兼容三大编译器的方案（除了将参数类型改为auto）

可以通过显式指定n的默认模板实参来避免类型推导歧义，写法符合标准且三大编译器均可支持：

template<typename = int>
struct s {
    template<typename = int>
    struct n {};

    // 显式指定非类型模板参数的类型为n<>（使用n的默认模板实参）
    template<n<> = n{}>
    constexpr int f();
};
static_assert(requires { s{}.f(); }); // Clang、GCC、MSVC均可通过

这里n<>明确使用了n模板的默认模板实参（int），非类型模板参数的类型被显式指定，无需编译器进行推导，因此能在三大编译器中正常编译。

MSVC报错信息（翻译后）：

<source>(9): error C2672: 's<int>::f': 未找到匹配的重载函数
<source>(6): note: 候选函数为: 'int s<int>::f(void)'
<source>(9): note: 'int s<int>::f(void)': 无法推导模板参数 '__formal'
<source>(9): error C2607: 静态断言失败

内容的提问来源于stack exchange，提问作者303