C++带requires约束的类模板成员函数头文件内类外定义方法

问题场景 #

现有命名空间prj下的类模板Speaker：

• 类模板本身带约束：要求模板参数T满足std::is_integral<T>
• 类内声明了模板成员函数speak，该成员函数自身也带约束：要求自身的模板参数U满足std::is_integral<U>
  需要在同一个头文件内、类定义的外部补全该成员函数的实现，初始待补全代码框架如下：

// speaker.h

#include <concepts>

namespace prj
{
    template <typename T>
    requires std::is_integral<T>
    struct Speaker
    {
        template <typename U>
        requires std::is_integral<U>
        const void speak(const Speaker<U> &speaker);
    };

    // what do I put here?
    const void Speaker<T>::speak(const Speaker<U> &speaker)
    {
        // code
    }
}

补全规则 #

类外定义嵌套的带约束模板成员时，需要严格按照「类模板参数列表 → 类模板requires约束 → 成员函数模板参数列表 → 成员函数requires约束」的顺序书写声明，不能颠倒顺序。

补全后完整代码 #

在注释标注的位置补充两层模板声明和对应的约束即可，完整实现如下：

// speaker.h

#include <concepts>

namespace prj
{
    template <typename T>
    requires std::is_integral<T>
    struct Speaker
    {
        template <typename U>
        requires std::is_integral<U>
        const void speak(const Speaker<U> &speaker);
    };

    // 补充的定义声明部分开始
    template <typename T>
    requires std::is_integral<T>
    template <typename U>
    requires std::is_integral<U>
    // 补充的定义声明部分结束
    const void Speaker<T>::speak(const Speaker<U> &speaker)
    {
        // 函数实现逻辑
    }
}

注意事项 #

• 约束必须和对应模板的参数列表紧邻：类的requires约束跟在类模板template <typename T>之后，成员函数的requires约束跟在成员函数自己的template <typename U>之后，顺序错配会导致编译报错。
• 该写法完全符合C++20标准，实现放在头文件中即可被正常实例化使用，不需要额外的显式实例化声明（有特殊分离编译需求的场景除外）。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者boat d