转发 CRTP 派生类方法的返回类型

Question

我想通过 CRTP 使用“静态多态性”来执行以下操作：

template <typename T>
struct Base
{
    double get_value() const { return ((T*)this)->_get_value(); }

protected:
    ~Base() {}
};

struct Derived1 : public Base<Derived1>
{
    double value;

    Derived1() : value(3.) {}

    const double& _get_value() const { return value; }
};

struct Derived2 : public Base<Derived2>
{
    double _get_value() const { return 5.; }
};

这可行，但我也希望在对象被实例化为Derived1 的情况下，get_value 返回对该值的 const 引用而不是返回副本。所以在某种程度上，是一种返回值的“完美转发”。

我尝试像这样声明get_value 的返回类型：

template <typename T>
struct Base
{
    decltype(std::declval<T>()._get_value()) get_value() const { return ((T*)this)->_get_value(); }
    ...

但不出所料，GCC 抱怨这是invalid use of incomplete type 'struct Derived1'。

有没有办法解决这个问题？

提前感谢您！ :)

Answer 1

GCC 拒绝 OP 中提议的解决方案的原因是 Base<Derived1> 正在被实例化之前 Derived1。此实例化包括所有成员函数的签名的实例化，但它不实例化函数体本身。

所以我们需要推迟确定成员函数的签名/返回类型，直到之后 Derived1 可见。

一种方法是通过decltype(auto) 推迟确定返回类型。这使得返回类型取决于函数体（不会立即实例化）。不幸的是，这是一个 C++14 特性。

template <typename T>
struct Base
{
    decltype(auto) get_value() const { return ((T*)this)->_get_value(); }

protected:
    ~Base() {}
};

见https://godbolt.org/z/r1T56n

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这可能被dcl.spec.auto 和temp.inst 覆盖。

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或者，即使在 C++11 中，您也可以通过将函数转换为函数模板来推迟确定返回类型，必要时依赖于一些虚拟参数：

template <typename T>
struct Base
{
    template<typename U=T>
    decltype(std::declval<U>()._get_value()) get_value() const {
        return ((T*)this)->_get_value();
    }

protected:
    ~Base() {}
};