浅析declval关键字

浅析 declval 关键字

前言

​ 在现代C++编程中，std::declval是一个非常有用的工具，它允许我们在不实例化对象的情况下使用其类型。这在模板元编程中尤其重要，因为它使得我们能够在编译时进行类型推导，而无需关心对象的构造。std::declval的引入极大地增强了C++的表达能力，使得编写通用代码和库变得更加灵活和强大。

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declval 的基本概念

std::declval是一个模板函数，它可以将任何类型T转换为右值引用T&&。这个函数主要用于decltype表达式中，以便在不实例化对象的情况下推导成员函数的返回类型。

说到底 declval 到底能干什么？它就是用于返回一个 T 对象的伪造实例，同时又具有右值引用参考。换句话说，它等价于下面的 objref 的编译期态：

T obj{
   };
T &objref = obj{
   };

首先，它在词法和语义上等价于 objref，是对象 T 的实例值，且具有 T&& 的类型；其次，它仅用于非求值的场合；再次，它并不真的存在。

说人话就是在编译期中，需要一个值对象，但并不希望这个值对象被编译为一个二进制实体，那就用 declval 虚拟地构造一个，从而彷佛获得了一个临时对象，可以在该对象上施加操作，例如调用成员函数什么的，但既然是虚拟的，就不会真的存在这么个临时对象，所以我称之为伪实例。

例如，如果你想知道某个类Foo的成员函数bar的返回类型，你可以这样写：

decltype(std::declval<Foo>().bar())

这行代码不会创建Foo的实例，也不会调用bar函数，它只是用于类型推导。

declval 的工作原理

具体来说，std::declval的实现通常如下所示：

template<class T>
typename std::add_rvalue_reference<T>::type declval() noexcept