默认模板参数&未评估上下文中的lambda : bug还是功能？

Question

我们考虑使用完全相同的语法创建两种不同类型的目标。用lambdas可以很容易地做到这一点：

auto x = []{};
auto y = []{};
static_assert(!std::is_same_v<decltype(x), decltype(y)>);

但是我们没有使用lambdas，而是在寻找另一种更优雅的语法。这是一些测试。我们首先定义一些工具：

#include <iostream>
#include <type_traits>
#define macro object<decltype([]{})>
#define singleton object<decltype([]{})>

constexpr auto function() noexcept
{
    return []{};
}

template <class T = decltype([]{})>
constexpr auto defaulted(T arg = {}) noexcept
{
    return arg;
}

template <class T = decltype([]{})>
struct object
{
    constexpr object() noexcept {}
};

template <class T>
struct ctad
{
    template <class... Args>
    constexpr ctad(const Args&...) noexcept {}
};

template <class... Args>
ctad(const Args&...) -> ctad<decltype([]{})>;

和下列变量：

// Lambdas
constexpr auto x0 = []{};
constexpr auto y0 = []{};
constexpr bool ok0 = !std::is_same_v<decltype(x0), decltype(y0)>;

// Function
constexpr auto x1 = function();
constexpr auto y1 = function();
constexpr bool ok1 = !std::is_same_v<decltype(x1), decltype(y1)>;

// Defaulted
constexpr auto x2 = defaulted();
constexpr auto y2 = defaulted();
constexpr bool ok2 = !std::is_same_v<decltype(x2), decltype(y2)>;

// Object
constexpr auto x3 = object();
constexpr auto y3 = object();
constexpr bool ok3 = !std::is_same_v<decltype(x3), decltype(y3)>;

// Ctad
constexpr auto x4 = ctad();
constexpr auto y4 = ctad();
constexpr bool ok4 = !std::is_same_v<decltype(x4), decltype(y4)>;

// Macro
constexpr auto x5 = macro();
constexpr auto y5 = macro();
constexpr bool ok5 = !std::is_same_v<decltype(x5), decltype(y5)>;

// Singleton
constexpr singleton x6;
constexpr singleton y6;
constexpr bool ok6 = !std::is_same_v<decltype(x6), decltype(y6)>;

以及以下测试：

int main(int argc, char* argv[])
{
    // Assertions
    static_assert(ok0); // lambdas
    //static_assert(ok1); // function
    static_assert(ok2); // defaulted function
    static_assert(ok3); // defaulted class
    //static_assert(ok4); // CTAD
    static_assert(ok5); // macro
    static_assert(ok6); // singleton (macro also)

    // Display
    std::cout << ok1 << std::endl;
    std::cout << ok2 << std::endl;
    std::cout << ok3 << std::endl;
    std::cout << ok4 << std::endl;
    std::cout << ok5 << std::endl;
    std::cout << ok6 << std::endl;

    // Return
    return 0;
}

这是用GCC的当前主干版本编译的，带有选项-std=c++2a。参见编译器资源管理器中的结果这里。

事实上，ok0、ok5和ok6的工作并不令人惊讶。然而，ok2和ok3是true而ok4并不是非常令人惊讶的事实。

• 有人能解释一下ok3 true但是ok4 false的规则吗？
• 这真的是它应该如何工作的吗，或者这是一个关于实验特性的编译器错误(在未评估的上下文中是lambdas)？(非常欢迎参考标准或C++提案)

注意:我真的希望这是一个特性，而不是一个bug，只是因为它使一些疯狂的想法可以实现。

Answer 1

有人能解释一下使ok3成为真而ok4是假的规则吗？

ok3是真的，因为使用lambdas类型作为默认类型。

lambda表达式的类型(它也是闭包对象的类型) 是独一无二的，未命名的非联合类类型，

因此，object的默认模板类型、macro和singltone的模板参数类型在每次安装后总是不同的。但是，对于函数function调用，返回的lambda是唯一的，它的类型也是唯一的。模板函数ctad只对参数具有模板，但返回值是唯一的。如果重写功能为：

template <class... Args, class T =  decltype([]{})>
ctad(const Args&...) -> ctad<T>;

在这种情况下，每次实例化后返回类型都会不同。

Answer 2

对于ok2函数参数类型(T)取决于指定的模板参数。对于ok3，ctor不是模板。

对于ok4，两个扣减都依赖于相同的参数类型列表(在本例中为空)，并且由于这个原因，扣减只发生一次。模板实例化和演绎是不同的东西。对于相同的参数类型列表，只发生一次，而对所有使用都进行实例化。

看看这段代码(https://godbolt.org/z/ph1Wk2)。如果用于扣减的参数不同，则会发生单独的扣减。