C++20中decltype(h{}.t())是否合法？对应标准规则是什么？

decltype(h{}.t())是合法的C++20表达式，MSVC的报错属于编译器实现偏差，不符合C++标准规则。

代码与编译器行为对比 #

原始代码如下：

struct d;
struct h { static auto t() -> d; };

using a = decltype(h::t());             // 所有编译器均正常
using b = decltype(decltype(h{})::t()); // 所有编译器均正常
using c = decltype(h{}.t());            // Clang、GCC正常，MSVC报错

MSVC抛出的错误信息：

(6): error C2027: use of undefined type 'd' (1): note: see declaration of 'd'

C++20标准的具体规则依据 #

核心规则来自两个标准章节：

1. [expr.ref] 成员访问表达式：静态成员的访问不依赖于对象表达式的求值。也就是说，h{}这个临时对象的构造操作不会被实际执行，编译器只需要确认h是完整类型即可（这里h已经完成定义）。
2. [decltype] 类型推导：decltype(e)中的表达式e属于不求值操作数（unevaluated operand）。对于静态成员函数调用，即使返回类型d不完整，也不影响表达式的合法性——因为在不求值语境下，只需要函数的声明，不需要函数定义或返回类型的完整定义。

另外，原始代码中的h是聚合类型（无用户声明的构造函数），h{}是聚合初始化，但同样在不求值语境下，初始化操作不会被实际执行，因此不需要考虑聚合初始化的具体细节。

编译器偏差的规避方案 #

MSVC错误地在不求值语境中要求返回类型d完整，我们可以通过以下方式规避：

• 给h添加用户定义的默认构造函数（即使是= default），此时h不再是聚合类型，MSVC会正确识别到对象表达式在不求值语境下无需执行构造，从而停止报错：

struct d;
struct h {
    static auto t() -> d;
    h() = default;
};
using c = decltype(h{}.t()); // 所有编译器均正常

需要注意的是，使用std::declval<h>().t()仍会触发MSVC的错误，这同样是编译器的实现问题——std::declval本身就是专为不求值语境设计的工具，不应该要求返回类型d完整。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者303