带有 decltype 布尔运算的尾随返回类型答案

【问题标题】：Trailing return type with decltype boolean arithmetic带有 decltype 布尔运算的尾随返回类型
【发布时间】：2014-01-15 11:04:16
【问题描述】：

我决定尝试使用如下所示的 delctype 的尾随返回类型：

template<typename T, typename U>
auto Add(T t, U u) ->decltype(t,u)
{
    return t + u;
}

如果我发送整数或双精度数，则效果很好，例如

Add(10,11); //21
Add(5.35,2.22); //7.57

但后来我问自己这是否适用于布尔算术？

Add(true,true); // = 1 + 1 = 1;
Add(true, false); // = 1 + 0 = 1    
Add(false, false); // = 0 + 0 = 0;

在这种情况下它运行良好，但后来我决定尝试以下方法：

->decltype(t + u)

这给了我结果：

Add(true,true); // = 1 + 1 = 2;
Add(true, false); // = 1 + 0 = 1
Add(false, false); // = 0 + 0 = 0;

我假设 decltype(t+u) 将返回类型推断为 int 而不是 bool？为什么是这样？ decltype 会选择类型的层次结构吗？

【问题讨论】：

因为自动提升为整数的 bool 之和的 decltype 是整数？
@Jefffrey 抱歉已修复 :)
@dionadar 是的，这就是我的想法，真的只是一个小问题。
实际上，decltype(t,u) 是 decltype((t,u)) 是 decltype((u)) 是 bool& 并且 Add 的实例化应该失败，因为 return 尝试将临时绑定到非 const 左值参考。见here (freshly asked) 和there。

标签： c++ c++11

【解决方案1】：

简答：因为表达式的类型是int 而不是bool

长答案：通过调用Add(true, true)，您的模板类型参数T 和U 被推断为布尔值。因此，表达式t, u 的类型为bool。请注意，此表达式中的逗号是逗号运算符，正如@ccom 所指出的那样。

由于您不能在算术上添加布尔值（符号 + 有时在逻辑中用于表示 or 运算符，在 c++ 中是 |），c++ 会自动将两个布尔值提升为整数，然后执行加法。

在decltype(t, u) 的情况下，您的返回类型是 bool，因此会发生另一个隐式转换，迫使您的整数 2 变为布尔值（true 或 1，当转换回 int 时）

在decltype(t + u) 的情况下，返回类型是表达式的类型 (int)，因此最终的转换根本没有完成 - 给你 2。

【讨论】：

【解决方案2】：

这里的关键点是表达式bool + bool 是int 类型，因为没有operator+ 对booleans 有意义。

考虑到ints 的operator+ 存在，并且标准在§4.5/6 中指定：

bool 类型的纯右值可以转换为 int 类型的纯右值，false 变为 0，true 变为 1。

true 的纯右值提升为1，false 的纯右值提升为0。

这可以通过以下结果很容易看出：

std::cout << (true + true);

在您的第一种情况下，decltype(t, u) 显然是 bool，因为 t 和 u 都是 bool。在第二种情况下，由于上述原因，decltype(t + u) 是int。

【讨论】：