如何使用需要非常量引用的函数编写 decltype 表达式？答案

【问题标题】：How can I write a decltype expression using a function that expects a non-const reference?如何使用需要非常量引用的函数编写 decltype 表达式？
【发布时间】：2015-06-11 15:43:28
【问题描述】：

考虑：

int convert_it(std::string& x)
{
    return 5;
}

void takes_int_ref(int& i)
{
}

我想写一个函数，它只有在convert_it 可以应用并且结果传递给takes_int_ref 时才存在。即函数体为：

template <typename A>
void doit(A& a) 
{
    int i = convert_it(a);
    takes_int_ref(i);
}

但是，如果我这样做：

template <typename A>
auto doit(A& a) -> decltype(takes_int_ref(convert_it(a)), void())

它不起作用，因为invalid initialization of non-const reference of type 'int&' from an rvalue of type 'int'。

我想到了以下可行的解决方案：

template <typename T>
T& gimme_ref(T t) { throw std::runtime_error("No"); return t; }

template <typename A>
auto doit(A& a) -> decltype(takes_int_ref(gimme_ref(convert_it(a))), void())

但是，这似乎很老套，decltype 不再反映函数体的作用。本质上问题似乎是decltype 只接受一个表达式，而这里的函数体中需要两个语句。

在这里采取什么正确的方法？

【问题讨论】：

std::result_of 和 std::enable_if 有帮助吗？

标签： c++ templates c++11 decltype

【解决方案1】：

使用std::declval:

template <typename A>
auto doit(A& a) -> decltype(
    takes_int_ref(std::declval<
       decltype(convert_it(std::declval<A&>()))
       &>()), void())
{ .. }

std::declval<A&>() 为您提供A& 类型的表达式。 convert_it(A&) 要么有效，要么无效——如果无效，你就会失败。如果它有效，就说它的类型为T。然后，您尝试使用T& 调用takes_int_ref，以查看that 是否有效。如果是，您将访问void。如果不是，则替换失败。

【讨论】：

这听起来正是我需要的！问题，为什么在 declval 表达式中需要&s？
@Claudiu 因为你想要一个左值引用。 declval<T>() 给你一个T&&，但是declval<T&>() 给你一个T&。
有趣的是，这让我觉得我的版本不是那么 hackish，如果我只是将 gimme_ref 重命名为 ref_of 并且根本不定义正文，这看起来更干净：decltype(takes_int_ref(ref_of(convert_it(a))), void())
@Claudiu 是的。我想std::declval<A&>() 也不是必需的，因为a 已经是A&。我想我只是把它放在那里是为了无偿。是的，让我们一起去吧。

【解决方案2】：

为了记录，在看到 std::declval 解决方案后，我对什么是 hackish 的看法发生了变化，我最终选择了这个：

template <typename T> T& lref_of(T&&);

template <typename A>
auto doit(A& a) -> decltype(takes_int_ref(lref_of(convert_it(a))), void()) 
{ .. }

由于我是从表达式而不是类型开始的，所以lref_of(convert_it(a)) 比std::declval<decltype(convert_it(a))&>() 更简洁。另外，如果在任何代码中使用它而不是定义 lref_of 会产生编译时错误，这比将其定义为在运行时简单地抛出异常要好。

【讨论】：