SFINAE场景下decltype结合逗号运算符的原理与用法相关疑问

我希望通过本次问询获得全面解答，厘清SFINAE上下文内逗号运算符与decltype配合的工作机制。

已有调研梳理 #

我搜索了is:question [c++] [decltype] comma相关内容，共找到6个相关问题：

• （2011）How is decltype supposed to work with operator,：标题匹配度高，但仅针对Visual Studio编译器，唯一答案判定该问题为编译器Bug。
• （2012）How is type deduced from auto return type?：其采纳答案针对表达式decltype( ( bool( fun(v[0] ) ), void() ) )给出两点说明：

1. bool( fun(v[0] ) )处于decltype的非求值上下文（与sizeof类似）不会实际执行，但若该子表达式非法则整体表达式非法。
2. void()并非实际值，但在逗号运算符与decltype上下文中可等价视为值使用。

我对上述说明尚未完全理解。

• （2014）c++11 decltype returns reference type：内容深度不足，其采纳答案提到i, j为左值表达式，decltype会返回其引用类型，意味着, 1可用于规避decltype(x)针对无括号变量名的特殊推导规则，作用类似给x加括号。我想要确认decltype((unparenthesized-name))与decltype(unparenthesized-name, 0)对unparenthesized-name的约束是否一致。
• （2015）Why cannot we use brace initializer in an un-evaluated context?：关联度较低，核心讨论是否可以创建void类型值的问题。
• （2015）SFINAE: static_cast<void>() or , void()?：无采纳答案，提问者为高声望用户，我认为现有回答不足以解答疑问。
• （2020）How to use sfinae to exclude types for which a function is defined?：与本次问询主题无关。

目前我仍未完全掌握该技术的完整逻辑。

我当前的理解与未解疑问 #

根据cppreference中内置逗号运算符的说明：

逗号表达式E1, E2中，E1会被求值，结果被丢弃，其副作用完成后才会开始求值E2；逗号表达式的类型、值、值类别完全与第二操作数E2一致。

我初步认为代码中E1, E2与单独使用E2的唯一差异是E1的副作用，但该文档未提及逗号运算符在decltype中的使用规则。另外根据decltype文档说明：

decltype推导的目标类型不需要完整、不需要可用析构函数，也可以是抽象类型，但该规则不适用于子表达式：如decltype(f(g()))中，g()必须是完整类型，f()则不需要。

（我个人认为该规则适用于decltype的全部第二类推导场景，而非仅2.c子项，且此处的f()指代f(g())整体表达式，若理解有误请指正。）

在我此前的提问评论中，用户@cigien提到：向decltype传入f(g())或f(), 0，对f返回类型的完整性要求是一致的。

基于此我推断：decltype(f(), 0)是SFINAE场景下配合std::void_t<>使用的技巧，可同时实现两个效果：

• 校验f()的合法性，该作用与decltype(f())一致；
• 强制要求f()返回类型为完整类型，该约束是decltype(f())不具备的。

我理解, 0只是将f()作为逗号运算符第一操作数的技巧，替换为decltype(f(), f())也可实现对f的相同约束，只是推导结果为f的返回类型而非int，但传入std::void_t<>时该差异无影响。

但用户HolyBlackCat在回答中提到该逗号技巧并不鲁棒：

若begin()本身合法且返回完整类型，但逗号运算符,被重载导致无法调用，就会出现假阴性结果。

他提出更优的替代方案是decltype(void(std::declval<T>().begin()))。我尚未理解该方案的工作原理：为什么转换为void可以解决问题？相比直接使用decltype(std::declval<T>().begin())有什么额外作用？

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Enlico