为什么在 gcc 的 is_nothrow_constructible 实现中需要 static_cast？答案

【问题标题】：Why is static_cast needed in the gcc's implementation of is_nothrow_constructible?为什么在 gcc 的 is_nothrow_constructible 实现中需要 static_cast？
【发布时间】：2020-01-07 11:28:24
【问题描述】：

取自 type_traits 的 GCC 实现，为什么这里需要 static_cast？

template <typename _Tp, typename... _Args>
struct __is_nt_constructible_impl
    : public integral_constant<bool, noexcept(_Tp(declval<_Args>()...))> {};

template <typename _Tp, typename _Arg>
struct __is_nt_constructible_impl<_Tp, _Arg>
    : public integral_constant<bool,
                               // Why is `static_cast` needed here?
                               noexcept(static_cast<_Tp>(declval<_Arg>()))> {};

【问题讨论】：

这种不一致似乎很奇怪
你应该在相关的 libstdc++ 邮件列表中提出这样的问题

标签： c++ typetraits libstdc++ static-cast

【解决方案1】：

如果发明变量声明

，则不能从参数列表构造类型

T t(declval<Args>()...);

将是 well-formed 并且是 known not to throw exceptions。在复数参数情况下，这等效于（模 noexcept 可破坏性，请参阅LWG 2116）与type conversion expression 的良构性和非抛出性等价

T(declval<Args>()...)

但是在单参数情况下，表达式T(declval<Args>()) 被视为cast-expression，它可以调用const_cast and reinterpret_cast； static_cast 的显式使用恢复了声明表的等价性。

作为concrete example，考虑类型：

struct D;
struct B { operator D&&() const; };
struct D : B {};

这里从B const 到D&& 的static_cast 必须使用转换运算符，但强制转换表达式可以绕过转换运算符，因此 noexcept 也是如此。所以省略 static_cast 会给 is_nothrow_constructible<D&&, B const> 错误的结果。

【讨论】：

所以需要 static_cast 以便表达式始终被视为 direct initialization 而不是 cast expression?
@JoãoPires 是的，没错。它仍然不完全符合标准的要求，因为无法使用 noexcept 运算符测试声明的 noexcept ，但它更接近。