为什么libstdc ++-v3中的declval的实现看起来如此复杂？

如何解决为什么libstdc ++-v3中的declval的实现看起来如此复杂？

以下代码来自libstdc ++-v3 std::type_traits，它是std::declval的实现：

  template<typename _Tp,typename _Up = _Tp&&> // template 1
    _Up
    __declval(int);
  template<typename _Tp> // template 2
    _Tp
    __declval(long);
  template<typename _Tp> // template 3
    auto declval() noexcept -> decltype(__declval<_Tp>(0));

但是我认为我可以简单地实现declval：

template <typename T> T declval();

这是我的测试代码：

#include <iostream>
using namespace std;

struct C {
    C() = delete;
    int foo() { return 0; }
};

namespace test {
template <typename T> T declval();
};// namespace test

int main() {
    decltype(test::declval<C>().foo()) n = 1;
    cout << n << endl;
}

构建和运行命令为：

g++ -std=c++11 ./test.cpp
./a.out

1. 为什么libstdc ++-v3中的实现看起来如此复杂？
2. 第一个代码段中的模板1有什么作用？
3. 为什么__declval需要一个参数（int / long）？
4. 为什么模板1（int）和模板2（long）具有不同的参数类型？
5. 我的简单实现是否存在任何问题？

解决方法

std::declval实际上是：

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

std::add_rvalue_reference<T>通常为T&&的地方，除非无效（例如T = void或T = int() const的地方）为T。主要区别在于函数无法返回数组，但可以返回诸如U(&&)[]或U(&&)[N]之类的数组引用。

显式使用std::add_rvalue_reference的问题在于它实例化了模板。在libstdc ++实现中，它本身以〜4的实例化深度实例化了大约10s的模板。在通用代码中，std::declval可以被大量使用，并且根据https://llvm.org/bugs/show_bug.cgi?id=27798的说法，不使用std::add_rvalue_reference可以将编译时间提高4％以上。 （libc ++实现实例化了较少的模板，但仍然有影响）

此问题的解决方法是将“ add_rvalue_reference”直接内联到declval中。这是使用SFINAE完成的。

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declval<T>的返回类型为decltype(__declval<_Tp>(0))。查找__declval时，会找到两个功能模板。

第一个具有返回类型_Up = T&&。第二个只是返回类型为T。

第一个参数为int，第二个参数为long。它正在传递0，它是int，因此第一个函数更好地匹配并被选择，然后返回T&&。

除了T&&不是有效类型（例如T = void）之外，然后当模板参数_Up替换为推论的T&&时，会有一个替代失败。因此，它不再是该功能的候选人。这意味着只剩下第二个，而0被转换为long类型（返回类型仅为T）。

在无法从函数（例如，T）返回T&&和T = int() const的情况下，两个函数都不能被选择，并且std::declval<T>函数具有替代失败，不是可行的候选人。

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以下是介绍优化的libc ++提交：https://github.com/llvm/llvm-project/commit/ae7619a8a358667ea6ade5050512d0a27c03f432

这是libstdc ++提交：https://gcc.gnu.org/git/?p=gcc.git;a=commitdiff;h=ec26ff5a012428ed864b679c7c171e2e7d917f76

他们以前都是std::add_rvalue_reference<T>::type

,

这是为了捕获无法形成引用的类型。特别是void。

通常选择int重载。如果_Tp为void，则int重载将失败_Up = void&&，然后选择long重载。

您的实现不会添加引用，而引用会因数组和函数而失败。

test::declval<void()>() // fails