为何此场景下非类型模板参数不能使用auto？

问题代码 #

#include <variant>
template <auto V>
using ic = std::integral_constant<decltype(V), V>;
enum { shake };
int milk(ic<shake>);
template <class...>
struct context {
    template <auto V>
    decltype(milk(ic<V>{})) get() {
        return std::get<decltype(milk(ic<V>{}))>(value);
    }
    std::variant<int> value;
};
int main(){
    context<int> c;
    c.get<shake>();
}

编译错误（Clang） #

prog.cc:13:42: error: a non-type template parameter cannot have type 'auto'
return std::get<decltype(milk(ic{}))>(value);
^
prog.cc:3:16: note: template parameter is declared here
template
^
1 error generated.

问题分析 #

先澄清一个关键点：template <auto V>本身是完全合法的——C++17及以后标准支持用auto作为非类型模板参数的占位符，错误提示的指向其实有误导性，真正的问题出在std::get的模板参数使用上。

std::get针对std::variant有两个重载模板：

• 一个接受类型参数（比如std::get<int>(var)），用于按类型提取variant的值（要求该类型在variant中唯一存在）；
• 另一个接受非类型的std::size_t参数（比如std::get<0>(var)），用于按索引提取。

你的代码中，decltype(milk(ic<V>{}))的结果是int，理论上std::get<int>(value)是合法的类型参数调用，但因为这个类型是依赖于模板参数V的依赖类型，编译器在解析模板时没能正确识别它是类型参数，反而错误地将其当作了非类型参数处理。而std::get的非类型参数要求必须是std::size_t类型，这就触发了错误提示（错误信息关联到auto模板参数是因为整个表达式依赖于V）。

解决方法 #

你可以通过以下两种方式修复代码：

方法1：明确提取类型别名

通过using声明把依赖类型显式提取出来，让编译器清楚这是一个类型参数：

template <class...>
struct context {
    template <auto V>
    decltype(milk(ic<V>{})) get() {
        using ResultType = decltype(milk(ic<V>{}));
        return std::get<ResultType>(value);
    }
    std::variant<int> value;
};

方法2：直接按索引获取

既然你的std::variant只包含int一种类型，也可以直接用索引0来获取值，避免类型解析的歧义：

template <class...>
struct context {
    template <auto V>
    decltype(milk(ic<V>{})) get() {
        return std::get<0>(value);
    }
    std::variant<int> value;
};

内容的提问来源于stack exchange，提问作者W.F.