libc++ 中 std::is_function 的实现如何工作？

Question

在libcxx/include/type_traits中，std::is_function的实现方式如此紧凑：

namespace __libcpp_is_function_imp
{
struct __dummy_type {};
template <class _Tp> char  __test(_Tp*);
template <class _Tp> char __test(__dummy_type);
template <class _Tp> __two __test(...);
template <class _Tp> _Tp&  __source(int);
template <class _Tp> __dummy_type __source(...);
}

template <class _Tp, bool = is_class<_Tp>::value ||
                            is_union<_Tp>::value ||
                            is_void<_Tp>::value  ||
                            is_reference<_Tp>::value ||
                            __is_nullptr_t<_Tp>::value >
struct __libcpp_is_function
    : public integral_constant<bool,
                               sizeof(__libcpp_is_function_imp::__test<_Tp>(
                                      __libcpp_is_function_imp::__source<_Tp>(0))) == 1>
    {};
template <class _Tp> struct __libcpp_is_function<_Tp, true> : public false_type {};

template <class _Tp> struct _LIBCPP_TEMPLATE_VIS is_function
    : public __libcpp_is_function<_Tp> {};

我明白了。 如果一个类型不匹配任何非函数类型（class、union、void、reference、nullptr_t），那么它就是一个函数类型。。但是，我找不到这行的含义：

sizeof(__libcpp_is_function_imp::__test<_Tp>(__libcpp_is_function_imp::__source<_Tp>(0))) == 1

我认为__libcpp_is_function_imp::__source<_Tp>(0) 的结果类型应该是_Tp&。所以__libcpp_is_function_imp::__test<_Tp>(_Tp&) 的结果类型应该是_two。而sizeof(_two) 应该等于 2，这与1 不同。换句话说，等式sizeof(__libcpp_is_function_imp::__test<_Tp>(__libcpp_is_function_imp::__source<_Tp>(0))) == 1 总是错误的。

但我一定是搞错了。谁能指出我？

Answer 1

C++ 中的每种类型都恰好属于以下类别之一，可能是 cv 限定的：

• void
• decltype(nullptr)（又名std::nullptr_t）
• 算术
• 数组
• 指针（即，T*对于某些类型T）
• 参考（左值或右值）
• 指向非静态成员的指针
• 枚举
• class 或 struct
• union
• 功能

在消除 class、union、void、reference 和 std::nullptr_t 之后，我们剩下以下可能的类型：

• 算术
• 数组
• 指针
• 指向非静态成员的指针
• 枚举
• 功能

剩余的模板元编程利用了关于这些剩余类别中的类型的两个事实：

• 如果_Tp 是abominable function type，则创建引用类型_Tp& 的尝试是错误的。否则，_Tp& 格式正确。
• 否则，当且仅当 _Tp 是函数类型时，类型 _Tp 才能通过函数到指针的转换转换为 _Tp*。

留给读者作为练习来确定为什么必须在早期阶段消除 class、union、void、参考和 std::nullptr_t 类型，然后此测试才能正常工作。