模板成员函数的编译时间扣除答案

【问题标题】：Compile time deduction of template member function模板成员函数的编译时间扣除
【发布时间】：2015-03-10 22:55:58
【问题描述】：

是否可以在编译时获取模板成员函数的返回类型？

我想我需要一些类似的东西：

template<class T>
struct SomeClass
{  
     // T must have a function foo(int), but do not know the
     // return type, it could be anything
     using RType = ??? T::foo(int) ???; // Is it possible to deduce it here?
}

【问题讨论】：

decltype 不起作用吗？我不确定您的问题到底是什么。另外，foo 是 static 成员函数吗？如果没有，您可能需要使用decltype(std::declval<T>().foo(1))。还是您想要foo 本身的类型（例如int(int)）？
所以，foo 不是静态成员函数，我只想要 foo 的返回类型。例如，如果 foo 返回 int，我想要 int，如果 foo 返回 bool，我想要那个。现在，我不知道如何使它与 decltype 一起使用，这是正确的使用方法，因为我在编译时需要它吗？我会试试你的建议，看看是否可行，谢谢。

标签： templates c++11 member-functions

【解决方案1】：

您想要做的可以通过使用decltype 运算符和std::declval 模板来实现。

decltype(EXPRESSION) 产生 - 在编译时 - EXPRESSION 将具有的类型。 EXPRESSION 本身永远不会被评估。这很像 sizeof(EXPRESSION) 返回任何 EXPRESSION 计算结果的大小，而无需实际计算它。

只有一个问题：你的foo 是一个非static 成员函数，所以写decltype(T::foo(1)) 是一个错误。我们需要以某种方式获取T 的instance。即使我们对它的构造函数一无所知，我们也可以使用std::declval 来获取对其实例的引用。这纯粹是编译时的事情。 std::declval 实际上从未定义（仅声明）所以不要尝试在运行时评估它。

这是它的外观。

#include <type_traits>

template <typename SomeT>
struct Something
{
  using RetT = decltype(std::declval<SomeT>().foo(1));
};

要查看它是否真的有效，请考虑这个示例。

struct Bar
{
  float
  foo(int);
};

struct Baz
{
  void
  foo(int);
};

int
main()
{
  static_assert(std::is_same<float, Something<Bar>::RetT>::value, "");
  static_assert(std::is_same<void, Something<Baz>::RetT>::value, "");
}

虽然这可以满足您的要求，但从某种意义上说，如果您尝试使用没有适当 @ 的 T 实例化 Something<T>，这并不理想987654341@ 成员，你会得到一个硬编译器错误。最好将类型计算移到模板参数中，这样您就可以从SFINAE 规则中受益。

template <typename SomeT,
          typename RetT = decltype(std::declval<SomeT>().foo(1))>
struct Something
{
   // Can use RetT here ...
};

【讨论】：

这太棒了！我不确定 decltype 是否在编译时工作（这有点令人困惑，因为它看起来像是在调用构造函数）。现在还有一个问题 - 假设 foo 采用 SomeObj& 而不是 int 并且 SomeObj 没有默认构造函数。在那种情况下我将如何使用 decltype？
在这种情况下，您需要使用另一个std::declval<SomeObj&>() 作为参数。
我明白了！非常感谢。
第二段中的declval(EXPRESION)不应该改为decltype(EXPRESION)吗？
是的，很好看。感谢@JonathanWakely 的纠正（连同我的其他错别字）。

【解决方案2】：

如果您知道函数调用的参数类型，那么以下应该可以工作：

template<typename T>
struct X
{
  typedef typename decltype(std::declval<T>.foo(std::declval<int>())) type;
};

如果你不这样做，你仍然可以推断出函数指针的类型并提取返回类型：

template<class F>
struct return_type;

template<class C, class R, class... Args>
struct return_type<R(C::*)(Args...)>
{ using type = R; };

template<typename T>
struct X
{
  typedef typename return_type<decltype(&T::foo)>::type type;
};

如果T::foo 是重载函数或T 的成员，这将失败。

不幸的是，如果您知道要使用哪些参数调用某个表达式，则只有可能知道该表达式的返回类型（不幸的是，这通常与您需要知道返回类型的地方不同）.. .

【讨论】：