为什么`decltype(static_cast<T>(...))`并不总是`T`？

Question

对于以下代码，除了最后一个断言之外的所有代码都通过了：

template<typename T>
constexpr void assert_static_cast_identity() {
    using T_cast = decltype(static_cast<T>(std::declval<T>()));
    static_assert(std::is_same_v<T_cast, T>);
}

int main() {
    assert_static_cast_identity<int>();
    assert_static_cast_identity<int&>();
    assert_static_cast_identity<int&&>();
    // assert_static_cast_identity<int(int)>(); // illegal cast
    assert_static_cast_identity<int (&)(int)>();
    assert_static_cast_identity<int (&&)(int)>(); // static assert fails
}

为什么最后一个断言失败，而static_cast<T> 并不总是返回T？

Answer 1

这是在static_cast的定义中硬编码的：

[expr.static.cast]（强调我的）

1 表达式static_­cast<T>(v) 的结果就是结果 将表达式v 转换为类型T。 如果T 是左值 引用类型或对函数类型的右值引用，结果是 一个左值；如果T 是对对象类型的右值引用，则结果为 一个极值；否则，结果为纯右值。 static_­cast 运算符不应抛弃常量。

decltype 尊重其操作数的值类别，并为左值表达式生成一个左值引用。

原因可能是函数名本身总是左值，因此函数类型的右值不能“随意”出现。因此，强制转换为该类型可能没有什么意义。