参数和返回类型中的模板类型推导

Question

在我们当前的代码库中，我们的代码如下所示（这当然是简化版）：

#include <map>
#include <string>
#include <iostream>

using namespace std;

// General template function to convert an enum to a string, given a converter-container
// The converter-container is either a map, or a vector/array etc. of pair, 
// e.g. something that has enum in .first and string in .second

template<typename Container, typename Index>
string toString(Container&& names, Index&& index, const string& noMatch = "NoMatch")
{
    for (auto&& elem : names) {
      if (elem.first == index) {
         return elem.second;
      }
   }
   return noMatch;
}


// Simple example enum
enum class Color
{
    red, green, blue, pink
};

// Example of two converter-container types
constexpr array colors1 = {pair{Color::red, "Red"}, pair{Color::green, "Green"}, pair{Color::blue, "Blue"}};
const map<Color, string> colors2  =  {{Color::red, "Red"}, {Color::green, "Green"}, {Color::blue, "Blue"}};


int main()
{
    cout << toString(colors1, Color::red) << " " << toString(colors2, Color::blue) << " "
     << toString(colors2, Color::pink) << endl;     
}

此代码按预期工作，并打印出“Red Blue NoMatch”

但是，我想重写 toString 函数，使其不返回字符串，而是返回存储在转换容器中的任何类型（例如 string、string_view 或 char*）。

如果没有 noMatch 部分，任务会很简单，只需使用“auto”而不是“string”作为返回类型：

template<typename Container, typename Index>
auto toString(Container&& names, Index&& index)
{
    for (auto&& elem : names) {
      if (elem.first == index) {
         return elem.second;
      }
   }
   return begin(names)->second;
}

这工作并打印出“红蓝红”，但不是我正在寻找的解决方案。我寻找的是一种拥有的方式：

template<typename Container, typename Index>
auto toString(Container&& names, Index&& index, const <returnType>& noMatch = "")
{
    for (auto&& elem : names) {
      if (elem.first == index) {
         return elem.second;
      }
   }
   return noMatch;
}

但正如你所见，我需要为 填写一些内容，但我不知道会是什么。 如果有帮助的话，我可以将函数分成两个不同的函数，一个用于映射，另一个用于数组/向量对，但我希望能够保持相同的调用语法。

FWIW，我们目前使用启用了 c++17 的 gcc 9.2。

谢谢。

Answer 1

只需推断second的类型，例如：

template<typename Container, typename Index,
         typename NoMatchType=decltype(std::declval<typename Container::value_type &&>().second)>
auto toString(Container&& names, Index&& index,
              const NoMatchType &noMatch=NoMatchType{})

（如果您愿意，也可以在此处使用NoMatchType 代替auto）

Answer 2

我发布了对@Sam 答案的改进，但归结为同一件事：

您可以使用一些相对容易理解的类型特征来实现您想要的，而不是第三个模板参数（这会使您的界面复杂化并锁定它以防止以后的简单扩展）。 而不是decltype/std::declval 语法对于它想要做的事情来说有点繁重，即获取Container 的value_type 的第二部分的类型。我们可以使用pair 的TupleLike 品质来简化这一点：

template<typename Container, typename Index>
auto toString(Container&& names, Index&& index,
              const std::tuple_element_t<1, typename Container::value_type>& noMatch = {})

注意我省略了“重”参数类型的重复（在原始版本中已经不需要）。 如果你知道你只会对Container 使用MapLike 类型，你可以走捷径直接使用它的类型别名：

template<typename Container, typename Index>
auto toString(Container&& names, Index&& index,
              const typename Container::mapped_type& noMatch = {})