如何推断 lambda 的返回类型？答案

【问题标题】：How to deduce the return type of a lambda?如何推断 lambda 的返回类型？
【发布时间】：2019-11-10 10:28:15
【问题描述】：

我想在 C++ 中模仿 Ruby 的 map() 方法。我正在努力自动找出返回类型：

#include <vector>
#include <string>
#include <algorithm>
#include <iostream>

typedef std::string T2;

template<class T1,
//  class T2, // gives "couldn't deduce template parameter 'T2'"
    class UnaryPredicate>
std::vector<T2> map(std::vector<T1> in, UnaryPredicate pred)
{
    std::vector<T2> res(in.size());
    std::transform(in.begin(), in.end(), res.begin(), pred);
    return res;
}

int main()
{
    std::vector<int> v1({1,2,3});
    auto v2(map(v1, [](auto el) { return "'"+std::to_string(el+1)+"'"; }));
    std::cout << v2[0] << "," << v2[1] << "," << v2[2] << std::endl;
}

这样编译，但T2 固定为string。如果我使用另一个T2 定义，编译器会抱怨couldn't deduce template parameter 'T2'。我也尝试过使用std::declval，但可能不是正确的方式——我无法解决问题。

【问题讨论】：

欢迎来到 Stack Overflow！仅供参考，请注意主函数的正确签名是int main()。
模仿map 不一定是个好主意，因为我们有范围。 ranges::view::transform 是惯用且高效的，如果您需要副本而不是视图，只需复制视图即可。
@ruohola 这并非不可能，但很可能是遗留的implicit-int 规则启动了。一些编译器仍然默认实现它。例如，请参阅implicit int and implicit declaration of functions with gcc compiler。

标签： c++ templates lambda template-argument-deduction generic-lambda

【解决方案1】：

使用decltype + std::decay_t:

template <class T, class UnaryPredicate>
auto map(const std::vector<T>& in, UnaryPredicate pred)
{
    using result_t = std::decay_t<decltype(pred(in[0]))>;

    std::vector<result_t> res;
    res.reserve(in.size());
    std::transform(in.begin(), in.end(), std::back_inserter(res), pred);
    return res;
}

示例用法：

std::vector v1{1, 2, 3};
auto v2 = map(v1, [](int el) { return "'" + std::to_string(el + 1) + "'"; });
std::cout << v2[0] << ", " << v2[1] << ", " << v2[2] << '\n';

(live demo)

还请注意我所做的以下更改：

我将in 更改为按常量引用而不是按值获取。这样可以避免不必要的复制。
我使用了reserve + back_inserter，而不是值初始化+赋值。
我使用auto 作为返回类型。这将启用返回类型扣除。 res 向量保证不会被复制。它也符合复制省略的条件。
您可以直接从 braced-init-list 进行列表初始化，因此请删除 braced-init-list 周围的括号。
std::endl 不应该在 \n 足够时使用。 std::endl 会刷新缓冲区，而\n 不会。不必要的刷新会导致性能下降。见std::endl vs \n。

【讨论】：

【解决方案2】：

为了简化使用auto作为返回类型，向量的value_type可以由declval指定——调用UnaryPredicate为T1：

template<class T1,
    class UnaryPredicate>
auto map(std::vector<T1> in, UnaryPredicate pred)
{
    std::vector< decltype(std::declval<UnaryPredicate>()(T1{})) > res(in.size());
    std::transform(in.begin(), in.end(), res.begin(), pred);
    return res;
}

Demo

【讨论】：