类模板实参推导指南使用Abbreviated function template语法的编译器合规性问题

我尝试使用缩写函数模板（Abbreviated function template）语法编写用户自定义类模板参数推导指南，代码可在GCC和Clang编译通过，但在MSVC中报错，错误信息为：

error C3539: a template-argument cannot be a type that contains 'auto'

请问哪款编译器的行为符合C++标准？

示例代码：

template <typename Type, int Count>
struct Array
{
    Type data[Count];

    Array (auto ... arg)
    {
        int count = 0;
        ((data[count++] = arg),...);
    }
};

// 缩写函数模板语法 - MSVC编译失败
Array (auto first, auto ... next) -> Array<decltype(first), 1 + sizeof...(next)>;

// 常规语法
// template <typename Type, typename ... Args> Array (Type first, Args ... next) -> Array<Type, 1 + sizeof...(Args)>;

int main ()
{
    Array a(1,2,3);
}

结论 #

GCC和Clang的行为符合C++20及后续标准，MSVC的报错不符合标准要求。

原因解析 #

C++20标准明确允许在类模板推导指南中使用缩写函数模板语法：

1. 缩写函数模板（如Array (auto first, auto ... next)）会被标准隐式转换为带模板参数的函数模板形式，等价于template<typename T, typename... Args> Array(T first, Args... next)。
2. 推导指南的目标模板参数Array<decltype(first), 1 + sizeof...(next)>是合法的：decltype(first)会推导为first的具体类型，1 + sizeof...(next)是编译期可确定的常量表达式，两者都不包含auto类型。

MSVC错误提示中提到的“模板参数不能包含auto”是对标准的误解——此处的auto是缩写函数模板的参数占位符，并非直接作为类模板的参数传递，推导后的最终模板参数是具体类型和常量，不存在包含auto的情况。

兼容写法 #

如果需要兼容MSVC，可以使用代码中注释的常规模板语法编写推导指南，两种写法在标准中语义完全等价。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Petwoip