关于模板函数尾置返回类型中type_identity的作用及自制实现的疑问

嘿，这个问题问得特别好！咱先把核心差异拎出来：cppreference的实现和你的实现，本质上是获取目标类型的方式不一样，这就是为啥它需要type_identity而你的代码看起来能正常跑的原因～

先拆解cppreference的思路：它是让add_lvalue_reference直接继承自decltype(...)的结果。那问题来了——如果直接让try_add_lvalue_reference返回T&或者T，那decltype(...)得到的就是T&、T或者void这些类型。但C++里是不允许继承引用类型、基本类型或者void的！比如你要是写struct Foo : int& {};，编译器直接给你报错。

所以type_identity的核心作用就是把目标类型包装成一个结构体：当try_add_lvalue_reference返回type_identity<T&>时，decltype(...)得到的是一个结构体类型（type_identity<int&>这种），而继承结构体是完全合法的。同时，这个结构体自带type成员，add_lvalue_reference继承它之后，就自动拥有了type这个别名，不用自己再写一遍，相当于是一种代码复用的技巧。

再看你的实现：你没有用继承的方式，而是在add_lvalue_reference结构体内部直接定义type = decltype(...)。这时候decltype推导出来的T&、T或者void只是作为类型别名的目标，完全不存在“继承非法类型”的问题——毕竟只是定义一个别名，又不是继承它。所以你的代码在测试用例里能正常跑，是完全合理的。

那是不是你的实现就完全没问题？其实在符合标准要求的场景下，你的写法是完全正确的，和cppreference的实现效果一致——因为标准只要求add_lvalue_reference和add_rvalue_reference必须提供type成员类型，两种写法都满足这个要求。

举个反例就能更清楚了：如果cppreference的实现去掉type_identity，改成下面这样：

namespace detail {
template <class T>
auto try_add_lvalue_reference(int) -> T&;
template <class T>
auto try_add_lvalue_reference(...) -> T;
}

template <class T>
struct add_lvalue_reference : decltype(detail::try_add_lvalue_reference<T>(0)) {};

当T是int时，decltype(...)是int&，这时候struct add_lvalue_reference : int& {};就是非法代码，编译器直接报错。但用了type_identity之后，继承的是结构体，就完全没问题了。

总结一下：两种实现各有各的思路，cppreference用继承复用type成员，所以必须靠type_identity包装类型；你的写法直接定义type成员，绕开了继承的限制，所以不需要type_identity。你的测试用例能通过，是因为这种写法确实符合标准要求～

备注：内容来源于stack exchange，提问作者cpp