Должен ли T быть полным типом для использования в `std::declval <T>`?

Question

Рассмотрим этот пример ( отсюда):

#include <type_traits>
#include <iostream>
template <typename U>
struct A {
};

struct B {
   template <typename F = int>
   A<F> f() { return A<F>{}; }

   using default_return_type = decltype(std::declval<B>().f());
};

int main()
{
    B::default_return_type x{};
    std::cout << std::is_same< B::default_return_type, A<int>>::value;
}

Он компилируется без ошибок на gcc9.2, но gcc7.2 и clang 10.0.0 жалуются наBнеполный. Ошибка Clangs:

prog.cc:11:58: error: member access into incomplete type 'B'
   using default_return_type = decltype(std::declval<B>().f());
                                                         ^
prog.cc:7:8: note: definition of 'B' is not complete until the closing '}'
struct B {
       ^
prog.cc:16:8: error: no type named 'default_return_type' in 'B'
    B::default_return_type x{};
    ~~~^
prog.cc:17:35: error: no member named 'default_return_type' in 'B'
    std::cout << std::is_same< B::default_return_type, A<int>>::value;
                               ~~~^

Answer 1

Источник ошибки не std::declval, но неполный доступ к члену класса.

До тех пор, пока решение CWG1836 не было объединено 2,5 года назад, стандарт требовал, чтобы класс был завершен в выражении доступа к члену класса (E1.E2).
[expr.ref] / 2 в C++11:

Для первого варианта (точка) первое выражение должно иметь тип полного класса.

[expr.ref] / 2 в C++17:

Для первого варианта (точка) первое выражение должно быть значением glvalue, имеющим полный тип класса.

И класс не считается завершенным в alias-declaration в пределах своего member-specification.
[class.mem] / 6 в C++17:

Класс считается полностью определенным типом объекта ([basic.types]) (или полным типом) при закрытии. }из класса спецификатора. В спецификации члена класса класс считается завершенным в пределах тел функций, аргументов по умолчанию, спецификаторов-исключений и инициализаторов членов по умолчанию (включая такие вещи во вложенных классах). В противном случае он рассматривается как неполный в рамках своей собственной спецификации члена класса.

Answer 2

Из [декларация]:

Примечания: параметр шаблона T из declval может быть неполным типом.

Эта формулировка присутствует с C++11 (поэтому компиляторы не могут соответствовать более раннему стандарту)