C++ 概念/SFINAE：clang 和 MSVC/G++ 不同的結果，用於離線 function 定義與模板和概念/SFINAE

Question

我正在定義一個 class 的構造函數，它在概念或 SFINAE 的幫助下，限制檢查傳入迭代器的底層類型與我的 class 中定義的 node_type 的類型等價性。

但是，嘗試了一些與is_same<>, is_same_v<>, enable_if<>和same_as<>概念的組合，離線定義將始終在至少一個主要編譯器上產生編譯時錯誤。 目前下面的代碼片段在 MSVC/g++ 上沒有看到錯誤，但 clang 抱怨，全部使用最新版本（分別為 19.28、11.1、12.0）。 誰能澄清這里有什么問題？ 謝謝。

編輯：

• 使用 C++20 在 Godbolt 上的代碼如下，MSVC/g++ ok，clang 錯誤https://godbolt.org/z/fdqEYxKh8

• 代碼未在下面顯示，但在 Godbolt 上使用 C++11 SFINAE、MSVC/clang ok、g++ 錯誤https://a/zYn8r7/

#include <stdio.h>
#include <iterator>
#include <array>
#include <concepts>
#include <cstdlib>

template <typename FPType, std::size_t N>
class PointND {
private:
    std::array<FPType, N> coords_;
};

template <typename FPType, std::size_t N, typename ElemType>
class Tree {
public:

    struct node_type {
        PointND<FPType, N> key;
        ElemType value;
    };
    
    template <std::random_access_iterator RAI>
    requires std::same_as<typename std::iterator_traits<RAI>::value_type, 
                          typename Tree<FPType, N, ElemType>::node_type>
    Tree(RAI, RAI);
};

template <typename FPType, std::size_t N, typename ElemType>
template <std::random_access_iterator RAI> 
requires std::same_as<typename std::iterator_traits<RAI>::value_type, 
                      typename Tree<FPType, N, ElemType>::node_type>
Tree<FPType, N, ElemType>::Tree(RAI begin, RAI end) {
}

此行錯誤::45:30: 錯誤: 'Tree<FPType, N, ElemType>' 的行外定義與 'Tree<FPType, N, ElemType>' 中的任何聲明都不匹配

Tree<FPType, N, ElemType>::Tree(RAI begin, RAI end) {

Answer 1

在 C++11 示例中，添加-fchecking和 gcc 會說：

<source>:52:51: internal compiler error: canonical types differ for identical types 'std::enable_if<(std::is_same<typename std::iterator_traits<_InputIterator>::iterator_category, std::random_access_iterator_tag>::value && std::is_same<typename std::iterator_traits<_InputIterator>::value_type, typename Tree<FPType, N, ElemType>::node_type>::value), int>' and 'std::enable_if<(std::is_same<typename std::iterator_traits<_InputIterator>::iterator_category, std::random_access_iterator_tag>::value && std::is_same<typename std::iterator_traits<_InputIterator>::value_type, Tree<FPType, N, ElemType>::node_type>::value), int>'
   52 | Tree<FPType, N, ElemType>::Tree(RAI begin, RAI end) {
      |                                                   ^
...
Please submit a full bug report,
with preprocessed source if appropriate.
Please include the complete backtrace with any bug report.
See <https://gcc.gnu.org/bugs/> for instructions.

gcc 無法編譯這是一個編譯器錯誤。

我懷疑但不能證明 clang 在 C++20 代碼上的行為也是一個錯誤。

有一個簡單的解決方法。 這些錯誤與解釋名稱有關，尤其是在不完整的 class 的上下文中的嵌套 class。 所以...將類型移動到命名空間 scope：

• https://godbolt.org/z/ch7s8nKxo (C++11)
• https://godbolt.org/z/T4cjb79zP (C++20)