decltype 在不生成代码的模板方法上抛出错误

Question

我正在尝试创建一种将所有运算符转发到其包含对象的包装类，以尝试使其能够“假装”为包含对象。我喜欢写的代码看起来像这样（简化）：

template<typename T>
class Wrapper
{
private:
    T val;
public:
    Wrapper(T value) : val(value) {}
    auto operator++() -> decltype(++this->val)
    {
        return ++this->val;
    }
};

这适用于 int，但如果我尝试将 std::string 传递给它，我会收到错误 cannot increment value of type 'std::basic_string<char>'。

我也尝试在这里使用 declval，但这只会让事情变得更糟，因为它不仅仍然在 std::string 上抛出错误，而且在这种情况下它还在 int 上抛出错误，因为 int 不是一个类.

现在，在正常情况下，这个函数根本不会生成，因为我没有调用它。但是，无论出于何种原因，decltype 仍在此函数上进行处理，即使它根本没有生成。 （如果我删除 decltype 并将返回类型更改为 void，我可以使用 std::string 毫无问题地编译。）

所以我的问题是：有什么办法可以解决这个问题吗？也许使用 SFINAE 的一些疯狂技巧？或者，由于函数没有生成代码，这是否可能首先是编译器的不当行为？

编辑：解决方案，根据 BЈовић 建议的解决方案进行了一些修改：

//Class, supports operator++, get its declared return type
template<typename R, bool IsObj = boost::is_class<R>::value, bool hasOp = boost::has_pre_increment<R>::value> struct OpRet
{
    typedef decltype(++std::declval<R>()) Ret;
};
//Not a class, but supports operator++, return type is R (i.e., ++int returns int)
template<typename R> struct OpRet<R, false, true>
{
    typedef R Ret;
};
//Doesn't support operator++, return type is void
template<typename R> struct OpRet<R, true, false>
{
    typedef void Ret;
};
template<typename R> struct OpRet<R, false, false>
{
    typedef void Ret;
};

template<typename T>
class Wrapper
{
private:
    T val;
public:
    Wrapper(T value) : val(value) {}
    auto operator++() -> typename OpRet<T>::Ret
    {
        return ++val;
    }
};

这适用于简单类型和类类型，对于类类型，也适用于 operator++ 的返回类型不是 R 的情况（这对于 operator++ 来说可能非常罕见，但为了最大的兼容性。）

Answer 1

有什么办法可以解决这个问题吗？

您可以使用boost::has_pre_increment 和 SFINAE ：

#include <string>
#include <boost/type_traits.hpp>


template<typename R,bool hasOp = boost::has_pre_increment<R>::value > struct OpRet
{
  typedef R Ret;
};
template<typename R> struct OpRet<R,false>
{
  typedef void Ret;
};


template<typename T>
class Wrapper
{
private:
    T val;
public:
    Wrapper(T value) : val(value) {}
    auto operator++() -> typename OpRet<T>::Ret
    {
        return ++val;
    }
};

int main()
{
  Wrapper<std::string> a("abc");
  Wrapper<int> b(2);
}

这是否可能是编译器的不当行为，因为函数没有生成代码？

没有。编译器发出正确的诊断。 std::string 确实没有前缀增量运算符。 [temp.deduct] 7 和 8 对此很清楚：

7：

替换发生在函数类型和模板参数声明中使用的所有类型和表达式中。表达式不仅包括常量表达式，例如出现在数组边界或作为非类型模板参数的常量表达式，还包括 sizeof、decltype 和其他允许非常量表达式的上下文中的通用表达式（即非常量表达式）。 [注意：异常规范中的等效替换仅在函数被实例化时进行，此时如果替换导致无效的类型或表达式，则程序是非良构的。 ——尾注]

8：

如果替换导致无效的类型或表达式，则类型推导失败。 ...

Answer 2

您确实想要 SFINAE。 operator++ 需要为此创建一个函数模板，一个好的技巧是使用模板参数的默认参数将 T 转换为依赖类型（这是 SFINAE 应用所必需的）。

template<typename U = T>
auto operator++() -> decltype(++std::declval<U&>())
{
    return ++this->val;
}

然而，正如您可能注意到的那样，我们失去了直接使用成员的便利性，我们需要思考一下究竟应该向std::declval 提供什么，以正确获取值类别和 cv-qualifiers。