std::is_invocable 的奇怪行为答案

【问题标题】：Bizarre behavior of std::is_invocablestd::is_invocable 的奇怪行为
【发布时间】：2020-06-11 21:50:58
【问题描述】：

我对以下程序中的 std::is_invocable 有疑问：

#include <iostream>
#include <type_traits>

void g() {}

template<bool B, typename T>
void f(T t) {
    if constexpr (B)
        g(t);
}

int main() {
    std::cerr << std::boolalpha <<
        std::is_invocable_v<decltype(&f<true, int>), int> << std::endl;
}

我本来希望程序输出为 false，因为 f 无法实例化。但是，GCC（截至 10.0.1 20200224）无法编译，错误消息为

test.cpp: In instantiation of 'void f(T) [with bool B = true; T = int]':
test.cpp:14:51:   required from here
test.cpp:9:10: error: too many arguments to function 'void g()'
    9 |         g(t);
      |         ~^~~
test.cpp:4:6: note: declared here
    4 | void g() {}
      |

和 Clang（从 11.0.0 开始）甚至打印 true。

在这种情况下正确的行为是什么？

【问题讨论】：

标签： c++ templates c++17 language-lawyer typetraits

【解决方案1】：

问题归结为：decltype(&f<true, int>) 是否真的实例化了f<true, int>？

如果是，则程序不正确，因为该实例化不正确（不能按照要求使用 int 调用 g）。

如果不是，那么invocable_v 的正确答案是true - 因为函数体上没有 SFINAE，并且函数的签名清楚地允许这种调用。

似乎 gcc 认为是（和硬错误）而 clang 认为不是（并产生 true）。我认为clang在这里是正确的。我们的规则是：

[temp.inst]/10:

如果以涉及重载解析的方式使用函数模板或成员函数模板特化，则将隐式实例化特化的声明 ([temp.over])。

[temp.inst]/11:

实现不应隐式实例化函数模板、变量模板、成员模板、非虚拟成员函数、成员类、类模板的静态数据成员或 constexpr if 语句的子语句 ( [stmt.if])，除非需要这样的实例化。

我们在这里确实涉及重载解析（函数地址），但这只是实例化函数模板的声明。我认为不需要实例化函数模板的定义（f 返回void，而不是auto 之类的东西），所以 gcc 在这里过于急切地实例化它。

也就是说，它当然不应该产生false。

【讨论】：