使用concept是否允许对非静态成员函数使用decltype？

我了解到对于拥有非静态成员函数func的类X，C++标准不允许编写decltype(X::func)，按预期下面的程序应该报错（比如提示“invalid use of non-static member function”），但实际在GCC、Clang、MSVC三大编译器中都能编译通过：

#include <iostream>
#include <type_traits> 
#include <concepts>

template < typename T >
concept test = std::same_as <decltype(T::func), int(int) >;

struct D
{
    int func(int);
};

int main()
{ 
    std::cout << test<D>;      
}    

查阅标准中expr.prim.id相关条款后，该程序似乎属于格式错误，编译器应当发出诊断，但目前没有编译器报错。想请教：像示例中这样在concept里使用decltype(T::func)是否让程序合法？还是说程序仍属格式错误，只是三大编译器都存在实现问题？

结论 #

程序仍属于格式错误，三大编译器的行为不符合C++标准要求。

标准依据 #

根据C++标准中关于expr.prim.id（主表达式中的标识符）的规定：引用非静态成员函数时，不能直接用X::func这种形式来获取其类型——非静态成员函数的标识符没有独立的函数类型，它必须与具体的类实例关联（除非是在声明指向成员函数的指针的语境中）。

decltype(T::func)这种写法，本质是试图获取未绑定的非静态成员函数的类型，这在标准中是明确禁止的，属于格式错误（ill-formed），编译器必须发出诊断信息。

编译器通过的原因 #

这属于编译器的实现疏漏。尽管concept是C++20的新特性，但它并未改变非静态成员函数的引用规则。编译器可能在处理concept的约束表达式时，错误地将decltype(T::func)推导为普通函数类型，或是放宽了对非静态成员函数标识符的检查逻辑，但这并不符合标准的要求。

正确的写法 #

如果要检查类T是否拥有签名为int(int)的非静态成员函数func，应当使用指向成员函数的指针类型来匹配：

template <typename T>
concept test = std::same_as<decltype(&T::func), int (T::*)(int)>;

这种写法既符合标准规定，也能正确完成类型检查。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者user21834971