c++ - libstdc++对std::declval的实现问题

Question

不像 libc++或 MSVC-STL仅声明 std::declval 的函数签名, libstdc++为 std::declval 定义函数体，并使用 static_assert在内部确保它必须在未评估的上下文中使用:

template<typename _Tp, typename _Up = _Tp&&>
_Up 
__declval(int);

template<typename _Tp>
_Tp 
__declval(long);

template<typename _Tp>
auto 
declval() noexcept -> decltype(__declval<_Tp>(0));

template<typename _Tp>
struct __declval_protector {
  static const bool __stop = false;
};

template<typename _Tp>
auto 
declval() noexcept -> decltype(__declval<_Tp>(0)) {
  static_assert(__declval_protector<_Tp>::__stop,
    "declval() must not be used!");
  return __declval<_Tp>(0);
}

当我们尝试评估 std::declval 的返回值时, 这个 static_assert将被触发:

auto x = std::declval<int>(); // static assertion failed: declval() must not be used!

但是我发现在这个实现中，下面的代码也会被拒绝，因为 static_assert失败( godbolt ):

#include <type_traits>

template<class T>
auto type() { return std::declval<T>(); }

using T = decltype(type<int>());

但似乎 std::declval仍然在未评估的上下文中使用，因为我们尚未实际评估它。
上面的代码格式正确吗？如果是这样，它是一个库实现错误吗？标准是如何规定的？

Answer 1

该示例格式错误，因为 std::declval 的限制实际上是在表达式 where declval被命名，而不是根据抽象虚拟机是否会实际评估它的调用。std::declval上的要求是 [declval].2

Mandates: This function is not odr-used ([basic.def.odr]).

其中“授权”是指( [structure.specifications]/(3.2) )

Mandates: the conditions that, if not met, render the program ill-formed.

在 [basic.def.odr]/7 :

A function is odr-used if it is named by a potentially-evaluated expression or conversion.

而在 [basic.def.odr]/2 :

An expression or conversion is potentially evaluated unless it is an unevaluated operand ([expr.prop]), a subexpression thereof, or a conversion in an initialization or conversion sequence in such a context.

注意表达式 type<int>()最后一行是一个未计算的操作数。但是明显的表达 std::declval<T>()在 type 的实例化定义中可能被评估。忽略这一点并不重要，它实际上不会被评估。
所以实际上 libc++ 和 MSVC-STL 实现是不正确的，因为除非另有说明，否则应该诊断格式错误的程序。