result_of<F(Args...> 和 decltype<f(args...)> 有什么区别？

Question

我看到std::async指定如下：

template <class F, class... Args>                   // copied out of the standard
future<typename result_of<F(Args...)>::type>
async(F&& f, Args&&... args);

我原以为它会这样声明：

template <class F, class... Args>
auto async(F&& f, Args&&... args) ->
  future<decltype(forward<F>(f)(forward<Args>(args)...)>;

这是否是等效的，或者是否有某种方式可以使用result_of 比使用decltype 更可取？ （我知道result_of 适用于类型，而decltype 适用于表达式。）

Answer 1

您的版本不适用于例如指向成员的指针。更接近但仍不准确的版本是：

template <class F, class... Args>
auto async(F&& f, Args&&... args)
-> future<decltype( ref(f)(forward<Args>(args)...) )>;

与std::result_of 唯一的区别在于它将函子作为左值转发（您的版本也存在这个问题）。换句话说，这种调用（通过std::reference_wrapper<F>）的结果是typename std::result_of<F&(Args...)>::type。

这是一个尴尬的情况，标准库的几个组件（仅举几例，除了我们刚刚目睹的：std::thread、std::bind、std::function）以难以捉摸的形式指定INVOKE(f, a0, a1, ..., aN) 伪表达式，不完全等同于f(a0, a1, ... aN)。由于std::result_of 是这些组件之一，并且实际上用于计算 INVOKE 的结果类型，这就是您注意到的差异。

因为没有 std::invoke 与 std::result_of 类型特征同时出现，我认为后者仅用于描述例如当您的代码调用它们时，相关标准库组件的返回类型。如果您想要一种简洁且自我记录的写作方式，例如一个返回类型（一个非常有价值的可读性目标，而不是到处撒decltype），那么我建议你编写自己的别名：

template<typename F, typename... A>
using ResultOf = decltype( std::declval<F>()(std::declval<A>()...) );

（如果您希望将别名用作ResultOf<F(A...)> 而不是ResultOf<F, A...>，那么您需要一些机制来对函数签名进行模式匹配。）

与std::result_of 不同，此别名的另一个好处是它对 SFINAE 友好。是的，这是它的另一个缺陷。 （公平地说，尽管这已针对即将发布的标准进行了修改，并且实施已经在效仿。）

如果您使用这样的特性，您将不会错过任何东西，因为您可以调整指向成员的指针，这要感谢std::mem_fn。

Answer 2

从功能的角度来看完全没有区别。但是，decltype 版本使用 trailing-return-type，这是从编程角度来看的一个区别。

在 C++11 中，std::result_of 不是绝对必要的，可以使用 decltype 代替，就像您使用的方式一样。但是std::result_of 向后兼容第三方库（旧的），例如具有result_of 的Boost。不过，我看不出有多大优势。

就个人而言，我更喜欢使用decltype，因为它更强大并且适用于任何 实体，而result_of 仅适用于可调用实体。所以如果我使用decltype，我可以在任何地方使用它。但是使用result_of，我不得不偶尔切换到decltype（即，当实体不可可调用时）。请参阅this at github，其中我使用了decltype 作为所有函数的返回类型。

Answer 3

您的问题已经有所不同了：“我知道result_of 适用于类型，而decltype 适用于表达式。”

它们都提供相同的功能（std::result_of 甚至现在以 decltype 的形式实现）并且 您的示例 的差异几乎不存在，因为您已经有了必要的变量构建一个表达式。

也就是说，当您只有类型时，差异归结为语法糖。考虑：

typename std::result_of< F( A, B, C ) >::type

对比

decltype( std::declval<F>()( std::declval<A>(), std::declval<B>(), std::declval<C>() )

请记住，std::result_of 在这些情况下是一个选项。

请注意，在某些情况下decltype 可以以std::result_of 不能使用的方式使用。考虑decltype( a + b )，据我所知，您找不到F 来创建等效的std::result_of< F( A, B ) >。