C++20 Concepts疑问：更严格约束的模板为何无法匹配函数f？

我正在学习C++20 Concepts，对如下示例存在疑问：为何使用比要求更严格的概念对函数f进行模板化会报错？换句话说，Integral4概念难道不满足Integral概念吗？

#include <type_traits>
#include <concepts>

template<typename T>
concept Integral = std::integral<T>;

template<typename T>
concept Integral4 = Integral<T> && sizeof(T) == 4;

template<template<Integral T1> typename T>
void f(){
}

template<typename T>
struct S1{};

template<Integral T>
struct S2{};

template<Integral4 T>
struct S3{};

void test(){
    f<S1>();    // OK
    f<S2>();    // OK
    // error, S3 is constrained by Integral4 which is more constrained than
    // f()'s Integral
    f<S3>();
}

错误信息：

<source>: In function 'void test()':
<source>:28:10: error: no matching function for call to 'f<template<class T>  requires  Integral4<T> struct S3>()'
   28 |     f<S3>();
      |     ~~~~~^~
<source>:11:6: note: candidate: 'template<template<class T1> class requires  Integral<T1> T> void f()'
   11 | void f(){
      |      ^
<source>:11:6: note:   template argument deduction/substitution failed:
<source>:28:10: error: constraint mismatch at argument 1 in template parameter list for 'template<template<class T1> class requires  Integral<T1> T> void f()'
   28 |     f<S3>();
      |     ~~~~~^~
<source>:28:10: note:   expected 'template<class T1> class requires  Integral<T1> T' but got 'template<class T>  requires  Integral4<T> struct S3'
Compiler returned: 1

这本质是模板模板参数的约束兼容性问题——不是Integral4不满足Integral，而是模板模板参数的约束要求是「反向兼容」的：

• 函数f的模板参数要求是接受任意满足Integral的类型作为模板参数的模板
• 但S3的模板参数只接受满足Integral4的类型（比Integral更严格），它无法适配f的要求：f期望传入的模板能接受所有Integral类型，而S3做不到（比如char是Integral但不是Integral4，S3<char>是非法的）

举个通俗的例子：

• f要求的是「能装下所有水果的篮子」
• S3是「只能装苹果的篮子」，它满足「装苹果的篮子」的要求，但不满足「装所有水果的篮子」的要求，所以不能传给f

反过来，如果f的模板参数约束是Integral4，那么传入S2（接受所有Integral）是可以的——因为S2能接受所有Integral4类型，满足更严格的约束。

再看代码里的合法情况：

• S1没有约束，自然能接受所有Integral类型，符合要求
• S2的约束就是Integral，完全匹配f的要求，所以合法

内容的提问来源于stack exchange，提问作者user3882729