C++20中std::reference_wrapper<void>为何不会触发编译错误？

问题原因分析 #

核心原因是类模板约束的作用位置不同，以及C++对「指向不完整类型的指针」的语法许可，具体分两点说明： #

1. 自定义模板A报错的原因 #

你给A加的requires约束是类模板顶层关联约束，C++20标准规定：只要你在代码中命名了A<T>这个特化类型，不管你是否需要实例化该类、是否只用到它的指针，都必须先检查类模板的顶层约束是否满足。
A<void>直接触发了!std::is_void_v<T>的约束检查，约束不满足直接编译错误，和你是否声明指针无关。 #

2. std::reference_wrapper<void>*不报错的原因 #

标准库的std::reference_wrapper没有设置类模板顶层约束，所有和类型合法性相关的约束都只作用在它的成员函数上（比如构造函数、get()方法、operator()重载）。
这意味着std::reference_wrapper<void>这个类型名本身是合法的，属于未实例化的不完整类型。而C++语法一直允许声明指向不完整类型的指针，不需要该类型完全实例化、也不需要检查成员函数的约束，所以std::reference_wrapper<void>* p2{}的声明不会触发任何约束检查，自然不会报错。 #

验证示例 #

如果你尝试创建std::reference_wrapper<void>的实例，就会触发成员函数的约束检查，得到预期的编译错误：

std::reference_wrapper<void> r; // 编译报错，符合预期

同理，如果你把自定义模板A的约束从类顶层移到构造函数上，A<void>*的声明也不会报错：

template<typename T>
struct A {
    A() requires (!std::is_void_v<T>) = default;
};
A<void>* p1{}; // 不再报错，和reference_wrapper行为一致

内容的提问来源于stack exchange，提问作者xmllmx