Perché `decltype (static_cast <T> (…))` non è sempre `T`?

Per il codice seguente, passano tutte tranne l'ultima asserzione:

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
}

Perché quest'ultima asserzione fallisce e static_cast<T>non restituisce sempre una T?

c++ static-cast

— Eric
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Aggiungo T_cast i{1};che ottengo

invalid initialization of non-const reference of type 'T_cast' {aka 'int (&)(int)'} from an rvalue of type '<brace-enclosed initializer list>'

, quindi per qualsiasi motivo T_castè un int (&)(int)piuttosto che un int (&&)(int).

— Kevin,

Questo è codificato nella definizione di static_cast:

[expr.static.cast] (sottolineatura mia)

1 Il risultato dell'espressione static_cast<T>(v)è il risultato della conversione dell'espressione vin tipo T. Se Tè un tipo di riferimento lvalue o un riferimento rvalue al tipo di funzione, il risultato è un valore lvalue ; se Tè un riferimento di valore rvalore al tipo di oggetto, il risultato è un valore x; in caso contrario, il risultato è un valore. L' static_cast operatore non deve eliminare la costanza.

decltype rispetta la categoria di valore del suo operando e produce un riferimento lvalue per le espressioni lvalue.

Il ragionamento può essere dovuto al fatto che i nomi delle funzioni sono sempre valori, e quindi un valore di un tipo di funzione non può apparire "in the wild". In quanto tale, il casting per quel tipo probabilmente ha poco senso.

— StoryTeller - Unslander Monica
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questa domanda affronta in modo più dettagliato "rvalue [s] di un tipo di funzione [not] compare [ing]" in the wild ""

— Eric