理解 std::declval
这是一篇攒了很久的文章……相关参考链接一直放在收藏夹，今天终于决定写一下……
使用场景
在写 C++ 的时候，往往需要使用 decltype 获得一个类的成员函数的返回类型，像下面这样：
struct A {
int foo();
};
int main() {
decltype(A().foo()) foo = 1; // OK
}由于 decltype 是不会真正执行它括号里的表达式的，所以 A 类的默认构造函数不会被执行，A() 这个临时对象不会被创建。
但有时候，一个类可能没有默认构造函数，这时就无法使用上面的方法，例如：
struct A {
A() = delete;
int foo();
};
int main() {
decltype(A().foo()) foo = 1; // 无法通过编译
}于是 std::declval 就派上了用场：
#include <utility>
struct A {
A() = delete;
int foo();
};
int main() {
decltype(std::declval<A>().foo()) foo = 1; // OK
}原理
于是自然想看它是如何实现的，通过阅读 cppreference 和搜索，发现它其实就只是一个模板函数的声明：
template<class T>
typename std::add_rvalue_reference<T>::type declval() noexcept;因为前面说的 decltype 不会真正执行括号里的表达式，所以 std::declval 函数实际上不会执行，而只是用来推导类型，于是这个函数不需要定义，只需要声明。
为什么返回引用？
接着我有了一个疑惑，为什么 std::declval 要返回 std::add_rvalue_reference<T>::type 而不是直接返回 T 呢？在上面的例子中，如果将 declval 实现成下面这样也是能够工作的：
template<class T>
T declval() noexcept; // 某些场景下可以工作，但其实是有问题的然后去搜了下，Stack Overflow 上有人跟我有同样的疑惑，看了答案恍然大悟，像 int[10] 这种数组类型是不能直接按值返回的，直接宣判了返回 T 方案的死刑，在更复杂的情况下只会更糟糕，因此还是需要返回一个引用。
为什么使用 std::add_rvalue_reference 而不是 std::add_lvalue_reference？
网上还有人问了为什么要用 std::add_rvalue_reference 而不是 std::add_lvalue_reference。这个问题是比较显然的，添加右值引用可以进行引用折叠，最终 T 和 T && 变 T &&，T & 还是 T &，不会改变类型的性质，但如果添加左值引用，T 就会变 T &，性质直接变了，比如声明为 int foo() & 的成员函数，本来不能访问现在可以访问，显然是错误的。