Clang的is_trivially_copyable对该案例的判定是否存在错误？

我在为个人项目实现兼容C++20的Optional类型时遇到了如下问题：

#include <type_traits>

template <class T>
struct Optional
{
    constexpr Optional() = default;

    constexpr Optional(const Optional &) requires std::is_trivially_copy_constructible_v<T>
    = default;

    constexpr Optional(const Optional &other) requires(!std::is_trivially_copy_constructible_v<T>)
        : m_payload(other.m_payload.x)
    {
    }

  private:
    union Payload
    {
        T x;
    } m_payload;
};

// 全部通过
static_assert(std::is_trivially_copy_constructible_v<Optional<int>>);
static_assert(std::is_trivially_copy_assignable_v<Optional<int>>);
static_assert(std::is_trivially_destructible_v<Optional<int>>);

// 在Clang-15.0.0及多个旧版本中失败
static_assert(std::is_trivially_copyable_v<Optional<int>>);

针对Optional<int>，前三个static_assert都能通过，但最后一个检查std::is_trivially_copyable_v在Clang 15.0.0及更早版本中失败，而GCC和MSVC的判定符合预期。

分析 #

根据C++标准，std::is_trivially_copyable的核心要求是：

• 类的所有符合条件的拷贝构造函数、移动构造函数、拷贝赋值运算符、移动赋值运算符都必须是平凡的；
• 类的析构函数也必须是平凡的。

对于Optional<int>，由于std::is_trivially_copy_constructible_v<int>为true，第二个拷贝构造函数的约束!std::is_trivially_copy_constructible_v<T>不满足，因此该构造函数不会成为Optional<int>的候选成员函数。此时Optional<int>仅拥有默认的平凡拷贝构造函数，同时析构函数、赋值运算符也都是平凡的，完全符合std::is_trivially_copyable的判定条件。

Clang旧版本错误地将未满足约束的拷贝构造函数也纳入了std::is_trivially_copyable的检查范围，导致错误判定Optional<int>不是平凡可拷贝类型。

结论 #

这确实是Clang的已知Bug，在Clang 16及后续版本中已经修复，GCC和MSVC的判定行为符合C++标准。

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