未计算的操作数和自动返回类型

Question

根据[5/8]和[7.1.7.2/4]（工作草案）：

• decltype 说明符的操作数是未计算的操作数
• 未计算的操作数未计算

考虑下面的代码：

#include<type_traits>

struct S { using type = int; };

int f(int i);

template<typename T>
typename T::type g(T);

template<typename T>
auto h(T v) { return v; }

int main() {
    static_assert(std::is_same<decltype(f(42)), int>::value, "!");
    static_assert(std::is_same<decltype(g(S{})), int>::value, "!");
    static_assert(std::is_same<decltype(h(42)), int>::value, "!");
}

不用说，f 和 g 实际上并没有被评估。
另一方面，函数h 有一个auto 返回类型，它是从它的主体推导出来的，因此是从它的参数推导出来的，因此是从推导的类型T 推导出来的。

在这种情况下，它是否仍可被视为未计算的操作数？
我的意思是，在我看来，在 decltype 的上下文中，必须评估函数 h 才能知道实际的返回类型是什么。

因为我很确定工作草案是正确的，所以问题是：我的推理有什么问题？

Answer 1

为了确定decltype(h(42))所表示的类型，编译器需要对h进行模板实参推导并实例化模板特化h<int>以检查其主体并确定返回类型。这不与评估h(42) 相同；例如，如果h 包含打印消息等任何副作用，则不会发生这些副作用。

Answer 2

在这种情况下，它是否仍可被视为未计算的操作数？一世 意思是，在我看来，在 decltype 的上下文中， 必须评估函数 h 才能知道实际的返回类型是什么。

它仍然是一个未评估的上下文。正如Brain's answer（这是较短的答案）所解释的那样。

C++ 标准讨论了模板参数推导过程，以及用参数替换函数模板： [temp.deduct/7] （强调我的）：

替换发生在所有使用的类型和表达式中 函数类型和模板参数声明。这 表达式不仅包括常量表达式，例如 出现在数组边界或作为非类型模板参数但也 sizeof 中的一般表达式（即非常量表达式）， decltype，以及其他允许非常量表达式的上下文。 替换按词汇顺序进行，当满足条件时停止 导致扣除失败。

您可以从the first paragraph 开始阅读以获取有关模板参数推导的更多详细信息。

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（注：所有引用段落均为部分转载，点击部分链接查看完整段落）：

由于您已经了解decltype 和未评估的上下文，并且已经引用了相关部分，我们可以跳过这些并从auto 开始...

[dcl.spec.auto/1]: auto 和 decltype(auto) 类型说明符用于指定一个 占位符类型，稍后将通过从 初始化器....

来自占位符类型的视图：

[dcl.spec.auto/2]: 占位符类型可以与函数声明符一起出现... ... 如果函数声明的返回类型包含 占位符 type，函数的返回类型是从non-discarded推导出来的 return 函数体中的语句（如果有）

关于占位符类型扣除：

[dcl.type.auto.deduct/1]: 占位符类型推导是一个类型包含一个 占位符类型被推导类型替换。

推导占位符返回类型：

[type.auto.deduct/4]: 如果占位符是自动类型说明符，则推导类型T' 替换 T 是使用 template 参数的规则确定的 扣除

如果故事不是很清楚，您可能需要阅读每个引用段落的完整部分。