C++ requires子句不满足时为何未跳过成员函数模板实例化

我正在编写仿STL的红黑树用于编码练习，实现的TreeSet、TreeMap、TreeMultiSet、TreeMultiMap均复用RedBlackTree的实现，类声明如下：

template <Containable K, typename V, typename Comp, bool AllowDup>
requires std::invocable<Comp, K, K>
class RedBlackTree {
   // ...
};

template <Containable K, typename Comp = std::less<K>>
using TreeSet = RedBlackTree<K, K, Comp, false>;

template <Containable K, typename Comp = std::less<K>>
using TreeMultiSet = RedBlackTree<K, K, Comp, true>;

template <Containable K, Containable V, typename Comp = std::less<K>>
using TreeMap = RedBlackTree<K, std::pair<const K, V>, Comp, false>;

template <Containable K, Containable V, typename Comp = std::less<K>>
using TreeMultiMap = RedBlackTree<K, std::pair<const K, V>, Comp, true>;

编写operator[]时需要保证该运算符仅为TreeMap实例化（与STL设计一致，四个有序关联容器中仅std::map提供operator[]），最初的operator[]声明如下：

template <typename T>
  std::add_lvalue_reference_t<decltype(std::declval<V>().second)>
  operator[](T&& raw_key) requires (!std::is_same_v<K, V> && !AllowDup)

但当RedBlackTree实例化为TreeSet时（此时V = K，!std::is_same_v<K, V>条件不成立）编译失败，编译器报错：实例化RedBlackTree为TreeSet<int>时V = K = int，V类型不存在second成员。
使用的编译器版本为MSVC 19.30，疑惑点是：为什么requires子句不满足的情况下，编译器没有跳过该函数的实例化？

核心原因是C++模板实例化规则中，类模板的成员函数声明（包括返回类型）如果不依赖于成员函数自身的模板参数，会在类模板实例化时被立刻解析，这个阶段早于成员函数的重载决议、requires约束检查阶段。
原代码中返回类型std::add_lvalue_reference_t<decltype(std::declval<V>().second)>里的V是外层类模板的参数，不依赖于operator[]自身的模板参数T：

• 当实例化TreeSet<int>也就是RedBlackTree<int, int, std::less<int>, false>时，编译器会立刻解析类内所有成员函数的声明，此时就会尝试计算operator[]的返回类型，发现int类型没有second成员，直接触发硬编译错误。
• requires约束的检查发生在后续函数调用的重载决议阶段，在这之前解析返回类型的错误已经发生，自然不会被requires拦截。
• 这类错误不属于SFINAE（替换失败不是错误）可以处理的「即时上下文替换失败」范畴，属于类实例化阶段的硬错误。

只需要让operator[]的返回类型依赖于该成员函数自身的模板参数，强制将返回类型的推导延迟到重载决议、约束检查阶段即可，修改示例如下：

template <typename T, typename V_ = V>
auto operator[](T&& raw_key) 
-> std::add_lvalue_reference_t<decltype(std::declval<V_>().second)>
requires (!std::is_same_v<K, V_> && !AllowDup)
{
    // 原有operator[]实现逻辑
}

这里新增了成员函数模板的默认类型参数V_ = V，让返回类型依赖于函数自身的模板参数：

• 类实例化阶段不会立刻推导依赖于函数模板参数的返回类型
• 当调用operator[]触发重载决议时，会先检查requires约束，如果约束不满足，该重载会被直接排除，不会进入返回类型的替换推导步骤，也就不会触发访问second成员的错误。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者frozenca