推导（非类型）模板参数类型的编译器方差

Question

考虑以下示例：

#include <type_traits>

struct A {};

template <A const i> void f() { 
    static_assert(std::is_same_v<decltype(i), A const>);  // #1
    A& ar = i;                                            // #2
}

int main() {    
    f<A{}>();
}

#1 error: static_assert failed due to requirement 'std::is_same_v<A, const A>'
#2 error: binding reference of type 'A' to value of type 'const A' drops 'const' qualifier

而且，如果我们将非类型模板参数的类型改为占位符类型，如下所示：

template <auto const i> void g() { 
    static_assert(std::is_same_v<decltype(i), A const>);  // #1
    A& ar = i;                                            // #2
}

然后，GCC接受#1，而Clang拒绝它（两者都拒绝#2，如上）。

海合会演示，铿锵演示。

_{(1)GCC HEAD 11.0.0 202 10117和Clang HEAD 12.0.0（20210118）,-std=C++20。}

Answer 1

对于f，#1和#2发出错误的GCC和Clang（可能）都是正确的。

按照[temp.param]/6[强调我的]:

非类型模板参数应具有以下类型之一（可能是CV限定类型）：

null

[dcl.type.decltype]/1[强调是我的]:

对于表达式E，由DeclType(E)表示的类型定义如下：

• [...]
• 否则，如果E是命名非类型模板参数的未加括号的ID表达式，则DeclType(E)在执行任何必要的类型演绎([dcl.spec.auto],[dcl.type.class.dectut])后是模板参数的类型；
• [...]

提到f中DeclType(i)的类型在html" target="_blank">执行任何必要的类型推导后是非类型模板参数的类型，然后是连接到[temp.param]/6.2和[temp.param]/6.3的两个引用。

因此，F中#1的关键在于[temp.param]/6.1是否也经历了“确定其类型”，即使它被明确地注释为a const（不需要推导）。GCC和Clang似乎都同意这种情况:常量经历“确定类型”，而常量被删除。

理解f中的#2更加简单；与非类型模板参数（类类型的）A关联的实际模板参数对象不一定与非类型模板参数类型相同；相反，它的类型由[temp.param]/8[强调mine]:

命名类类型为t的非类型template-parameter的id表达式表示类型为const t的静态存储持续时间对象，称为模板参数对象，其值是转换为模板参数类型后对应的模板参数的值。相同类型的程序中具有相同值的所有此类模板参数表示相同的模板参数对象。模板参数对象应具有持续的破坏([expr.const])。[注意：如果一个id表达式命名了一个非类型非引用模板参数，那么如果它具有非类类型，它就是一个prvalue。否则，如果它是类类型T，它就是一个lvalue并且具有类型常量T([expr.prim.id.unqual])。-结束注意]

以便任何类类型t的模板参数对象总是具有constt类型，从而解释#2中的错误。请注意，后者仅适用于类类型，因为命名非类型非引用template_parameter的id表达式是PRVALUE。

至于在G中#1处的GCC和Clang之间的差异，在应用[temp.param]/6特别是[temp.param]/6.2时并不含糊，在应用类型推断的同时忽略template-parameter上的cv-qualifiers。意思是Decltype(i)是G中的A，并且GCC接受#1行是错误的。我已经相应地提交了以下GCC bug报告：

• 错误98820-占位符（自动）非类型模板参数错误地推导为类类型参数的“const”