在C++中，std::declval是一個非常有用的模板函數，它是標準庫<utility>頭文件的一部分。它的主要作用是在不創建對象的情況下，獲取該類型的引用，從而允許在編譯時表達式中使用該類型的成員函數或成員變量，即使沒有默認構造函數也可以。這在模板編程和類型萃取（type traits）中尤其有用，特別是在編寫依賴于SFINAE（Substitution Failure Is Not An Error）的代碼時。

語法

template< class T >
add_rvalue_reference<T>::type declval() noexcept;

std::declval通常用于decltype中，以獲取表達式的類型，而不實際執行代碼。它僅用于編譯時類型推導，不能用于運行時表達式。

使用場景

• 類型萃取（Type Traits）：當你需要在編譯時檢查一個類型是否具有某個成員函數或屬性，但又不想（或不能）創建該類型的實例時。
• SFINAE（Substitution Failure Is Not An Error）：在模板元編程中，通過std::declval使得某些模板僅在特定條件下才被編譯器選擇。

讓我們通過一個具體的例子來展示std::declval的使用場景。假設我們想編寫一個類型萃取（type trait），用于檢測一個類是否定義了一個名為serialize的成員函數。這個成員函數的原型為std::string serialize() const。使用std::declval可以讓我們在不實例化對象的情況下進行這種檢測。

示例代碼

首先，是我們的類型萃取模板的定義：

#include <type_traits>
#include <string>
#include <utility>// 聲明一個類型萃取模板，檢查是否存在serialize成員函數
template<typename, typename = std::void_t<>>
struct has_serialize : std::false_type {};  // 默認情況下，認為不存在// 部分特化，當serialize成員函數存在時
template<typename T>
struct has_serialize<T, std::void_t<decltype(std::declval<T>().serialize())>> : std::true_type {};// 測試類
class MyClassWithSerialize {
public:std::string serialize() const {return "Serialized Data";}
};class MyClassWithoutSerialize {// 沒有serialize成員函數
};int main() {static_assert(has_serialize<MyClassWithSerialize>::value, "MyClassWithSerialize should have serialize");static_assert(!has_serialize<MyClassWithoutSerialize>::value, "MyClassWithoutSerialize should not have serialize");
}

在這個例子中，has_serialize是一個基于SFINAE原則的類型萃取模板。它嘗試使用std::declval<T>().serialize()來檢查類型T是否有一個serialize成員函數。如果這個表達式合法，那么decltype將會成功推導出類型，然后匹配到第二個模板特化版本，從而使has_serialize<T>::value為true。如果不合法，因為SFINAE，編譯器將會忽略引發錯誤的特化版本，并回退到基礎模板，使得value為false。

注意，在這個代碼中，std::declval是必需的，因為我們沒有T的實例，而我們仍然需要表達式來檢查類型T是否有一個serialize成員函數。std::declval允許我們在完全不構造T的實例的情況下，"假設"我們有一個T的實例，從而可以對它進行成員函數的調用嘗試。

這個技術廣泛應用于模板元編程和編譯時類型檢查中，使得C++程序能夠根據類型的能力在編譯時做出決策，從而編寫出更通用、更靈活的代碼。

注意事項

• std::declval僅在編譯時使用，不能用于生成可執行代碼中的表達式。
• 它通常用在decltype中，或作為SFINAE表達式的一部分。
• std::declval默認產生一個右值引用類型，但可以通過引用修飾符改變為左值引用。