C++偏特化中可变参模板模板参数精确匹配规则咨询

• GCC 12.1的行为完全符合C++17及之后版本的标准规定，使用非可变参模板模板参数的偏特化写法属于良构代码。
• Clang 14.0.0的输出是实现bug，源于其对模板模板参数推导规则的实现未完全对齐C++17标准，该问题在Clang 15及后续版本中已修复。

两款编译器的行为差异，本质是C++17对模板模板参数匹配规则的重大修改，加上旧版本Clang的实现滞后导致的：

1. C++17前的旧规则：模板模板实参必须和模板模板形参的形参列表完全精确匹配，包括参数数量、是否包含参数包、默认参数配置。按此规则，template<typename> typename V完全无法匹配可变参模板std::variant，偏特化推导会直接失败，所有类型都会匹配主模板，输出两行I am other type，这正是Clang 14表现出的行为。
2. C++17生效的新规则：P0522R0提案正式纳入标准后，模板模板参数匹配不再要求形参和实参的模板形参列表完全一致，只要模板模板实参（此处为std::variant）能够接受模板模板形参要求的最少参数，即判定为匹配成功。匹配完成后，后续实例化该模板模板形参（代码中的V）时，传入的参数数量不受模板模板形参的形参列表限制，只要实际绑定的模板支持传入的参数即可。

回到修改模板头后的代码场景：

• 传入TypeChecker<std::variant<int, float>>时，偏特化首先做模板参数推导：std::variant是可变参模板，天然支持传入单个类型参数，满足template<typename> typename V的匹配要求，因此V被成功推导为std::variant。
• 接着推导参数包Ts...：V<Ts...>需要匹配std::variant<int, float>，因此Ts...被正确推导为int, float，随后检查requires约束：std::same_as<V<Ts...>, std::variant<Ts...>>等价于std::same_as<std::variant<int, float>, std::variant<int, float>>，结果为true，偏特化匹配成功，输出I am std::variant。
• 传入TypeChecker<int>时，不满足偏特化的匹配形式，走主模板输出I am other type，和GCC的输出一致。

Clang 14的错误在于推导V<Ts...>实例化参数时，仍沿用旧规则逻辑，错误地将模板模板形参的形参列表作为实例化时的参数数量限制，认为声明为template<typename> typename V的V只能传入1个类型参数，因此遇到两个模板参数的std::variant<int, float>时直接判定偏特化推导失败，回退到主模板，才输出了两行I am other type。

如果需要兼容Clang 14及更老版本，保留模板模板参数的可变参写法（即template<typename...> typename V）是兼容性最好的方案，不会出现编译器行为分歧。

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