自定义数值类型S的std::numeric_limits特化是否默认支持cv限定版本？

我定义了一个自定义数值类型S，并为其特化了std::numeric_limits<T>。尽管仅针对S进行了特化，但在新版GCC和MSVC中，我的自定义max()方法同样能用于const、volatile等cv限定的S类型。请问这种行为是C++标准保证的，还是仅依赖编译器实现细节？

代码示例 #

#include <limits>
#include <iostream>

// 一个自定义数值类型，我将为其特化std::numeric_limits<T>
struct S {};

namespace std
{
    // 我的特化版本，为简洁仅实现max()
    template <>
    struct numeric_limits<S>
    {
        static /*constexpr*/ S max()
        {
            std::cout << "got called" << '\n';
            return S();
        }
    };
}

int main()
{
    // 尽管仅针对S特化，自定义max()也能用于cv限定的S类型
    // 这是标准保证的，还是依赖实现细节？
    std::numeric_limits<S>::max();                // 输出'got called'
    std::numeric_limits<const S>::max();          // 输出'got called'
    std::numeric_limits<volatile S>::max();       // 输出'got called'
    std::numeric_limits<const volatile S>::max(); // 输出'got called'
}

回答 #

这种行为是C++标准明确保证的，并非编译器实现细节。

根据C++标准对std::numeric_limits的定义，当模板参数是带cv（const/volatile）限定符的类型时，标准库会自动移除cv限定符，复用对应非cv限定类型的特化实现。具体来说，std::numeric_limits<const T>、std::numeric_limits<volatile T>和std::numeric_limits<const volatile T>的所有成员，都会默认转发到std::numeric_limits<T>的对应成员——除非你显式为这些cv限定版本提供了单独的特化。

所以你只需要特化std::numeric_limits<S>，所有cv限定的S类型都会自动使用这个特化中的max()方法，这是标准规定的统一行为，不需要依赖编译器的特殊实现。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Tom