模板等价还是模板功能等价？

Question

在 C++ 标准 [temp.over.link] 中，解释了函数模板等价性的确定不应涉及编译器的“英勇努力”。

例如，C++ 标准提出了这样的建议：

// guaranteed to be the same
template <int I> void f(A<I>, A<I+10>);
template <int I> void f(A<I>, A<I+10>);
// guaranteed to be different
template <int I> void f(A<I>, A<I+10>);
template <int I> void f(A<I>, A<I+11>);
// ill-formed, no diagnostic required
template <int I> void f(A<I>, A<I+10>);
template <int I> void f(A<I>, A<I+1+2+3+4>);

这条规则是否也适用于涉及元编程的案例，如下例所示？

template<class T>
struct t_{
   using type = T;
   };
//ill-formed or different?
template<class T> T f(T);
template<class T> typename t_<T>::type f(T);

Answer 1

让我们从简单的案例开始：

template <typename T> using id = T;

template<class T> T f(T);
template<class T> id<T> f(T);

根据the relevant rule，这对我来说显然是不正确的，不需要诊断。这两个声明在功能上是等效的，但不是简单地重命名模板参数（并且没有任何依赖名称需要考虑）。

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用更复杂的情况：

template <typename T> struct id_t { using type = T; };
template <typename T> using id = typename id_t<T>::type;

template<class T> T f(T);
template<class T> id<T> f(T);

我认为这可能不是格式错误，因为它们在功能上并不真正等效。 id_t 可能有特殊化，因此这两个声明实际上是不同的——所以它们实际上是不同的声明。

Answer 2

我认为在这种情况下它们被认为是不同的：

template<class T>
struct t_{
   using type = T;
   };
//ill-formed or different?
template<class T> T f(T);
template<class T> typename t_<T>::type f(T);

因为 [temp.over.link] 说（强调我的）

用于判断两个 从属名称是等价的，只考虑名称本身，而不是名称查找的结果 模板的上下文。

由于T 和typename t_<T>::type 的命名不同，编译器将接受这些模板声明。

现在，您实际上无法调用其中任何一个，因为生成的模板实例在功能上是等效的，从而导致歧义。这种程序格式错误，不需要诊断*（请参阅@Barry's great answer）。

MSVC 19.00.23506、clang 6.0.0 和 gcc 8.0.0 似乎都同意我的观点（他们都没有发布诊断）。

请注意，编译器允许声明这些模板，只要它们不被调用，而这样的东西即使没有实例化模板也不会编译：

template<class U> typename t_<U>::type f(U){return {};}
template<class T> typename t_<T>::type f(T){return {};}

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* "如果程序包含函数声明 功能等效但不等效的模板，程序格式错误，无诊断性 必填。”