decltype 的另一个问题

Question

//THIS IS JUST A FRAGMENT OF A static_numeric_limits.h for the purpose of this example   
 #include <limits.h>

    template<class T>
    struct static_numeric_limits;

    template<>
    struct static_numeric_limits<signed char>
    {/*min was outside of range for enum*/
        static const signed char min = SCHAR_MIN,
                                 max = SCHAR_MAX;
    };

    /*This "surplus" template is here for the reason that char is threated differently from signed char */
    template<>
    struct static_numeric_limits<char>
    {/*min was outside of range for enum*/
        static const char min = SCHAR_MIN,
                          max = SCHAR_MAX;
    };

    template<>
    struct static_numeric_limits<unsigned char>
    {
        static const unsigned char min = 0x0,
                             max = UCHAR_MAX;
    };
 ///REAL PROBLEM STARTS FROM HERE      
     template<class IntType,IntType low_range = static_numeric_limits<IntType>::min>
    struct Int
    {
        Int():value_(IntType())
        {}
        Int(const IntType& pattern)
        {
            value_ = (pattern);
        }
        constexpr inline IntType getValue()const
        {
            return value_;
        }
    private:
        IntType value_;
    };

    template<class IntType,class IntType_1>
    auto operator+
        (Int<IntType>& lhs, Int<IntType_1>& rhs)
        -> Int<decltype(lhs.getValue() + rhs.getValue())>//HERE IS THE PROBLEM
    {
        return lhs.getValue() + rhs.getValue();
    }

错误（来自 VS2010） error C2027: use of undefined type 'static_numeric_limits<T>'
错误（来自 gcc 4.6）
error: 'decltype ((lhs->getValue() + rhs->getValue()))' is not a valid type for a template constant parameter

为什么这没有像我想象的那样工作？

Answer 1

这里的错误是decltype从你的表达式中推断出什么类型；不幸的是，错误消息并不清楚，这实际上是一个棘手的问题。

考虑表达式0 + 0 的类型。这是一个int，是的，但更重要的是它是一个右值（非正式地，它是一个临时的）。这意味着decltype(0 + 0) 不是int，而是int&&。现在考虑您的代码在这方面没有任何不同：您仍然有一个右值。

问题是模板非类型参数不能是右值引用，所以你不能有Int<int&&>，因为第二个参数的类型。不过，您可以这样做：

#include <type_traits>

// ...

template <class IntType, class IntType_1>
auto operator+(const Int<IntType>& lhs, // be const-correct!
                const Int<IntType_1>& rhs)
                -> Int<typename std::remove_reference<
                        decltype(lhs.getValue() + rhs.getValue())>::type>
{
    return lhs.getValue() + rhs.getValue();
}

这会取消int&& 的引用，为您提供裸int 类型。希望 gcc 的错误消息更有意义：它试图告诉您不能将 int&& 用于您的非类型参数。

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另一个问题，虽然可能不是问题，是整数运算经历了所谓的usual arithmetic conversions。所以两个Int<char>的值相加的结果实际上是int，所以你的返回类型应该是Int<int>（并且是，使用固定代码）。

那么，问题在于您还没有定义static_numeric_limits<int>。但就像我说的，我怀疑这不是问题，你确实已经定义了它，只是没有显示在你的问题中。