为受约束的std::tuple特化std::hash是否属于未定义行为？

针对std::tuple<MyType, float>的显式特化 #

像你写的这种全特化写法合法，不属于未定义行为：

namespace std {
  template<>
  struct hash<std::tuple<MyType, float>> {
    size_t operator()(const std::tuple<MyType, float>& t) const {
        // ...
    } 
  };
}

按C++标准对std命名空间的规则：用户可以在std里给标准库模板添加显式全特化，只要特化的模板参数中至少包含一个用户自定义类型（这里MyType是你自定义的类型，满足要求），且特化的hash结构符合标准库对hash的基本要求——比如operator()需是无副作用的纯函数，返回的哈希值要满足哈希函数的一致性等。

带C++20约束的std::tuple<Ts...>部分特化 #

而这种带约束的部分特化写法属于未定义行为：

namespace std {
  template<typename... Ts>
    requires (sizeof...(Ts) > 0 && is_all_same_as_v<Ts..., MyType>)
  struct hash<std::tuple<Ts...>> {
    size_t operator()(const std::tuple<Ts...>& t) const {
        // ...
    } 
  };
}

原因如下：

• C++标准明确禁止用户在std命名空间中为标准库模板添加部分特化，无论是否带有requires约束。哪怕你限定了仅匹配全为MyType的tuple，这本质上还是对std::hash模板的部分特化，违反了std命名空间的扩展规则。
• 标准仅允许用户对标准库模板进行显式全特化，且需满足特化参数包含用户自定义类型的条件，部分特化不在允许范围内。

额外说明 #

你提到的“通用std::tuple特化属于UB”，指的就是这类针对任意std::tuple<Ts...>的部分特化，和第二个例子性质一致，因此均为未定义行为。而第一个例子的全特化因符合标准允许的规则，所以是合法的。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者supernun