result_of 没有为 mem_fn 定义类型

Question

我有以下代码：

#include <functional>

struct X {
    int get() const& {
        return 42;
    }
};

template<typename Func>
std::result_of_t<Func(X)> Apply(Func fn) {
    X x;
    return fn(x);
}

int main(void) {
    Apply([](X const& x){return x.get();});
    //Apply(std::mem_fn(&X::get)); // does not compile
}

对Apply 的第一次调用编译正常，但如果我取消第二次调用的注释，我会收到以下编译错误：

main.cpp:16:5: error: no matching function for call to 'Apply'
    Apply(std::mem_fn(&X::get)); // does not compile
    ^~~~~
main.cpp:10:27: note: candidate template ignored: substitution failure [with Func = std::_Mem_fn<int (X::*)() const &>]: no type named 'type' in 'std::result_of<std::_Mem_fn<int (X::*)() const &> (X)>'
std::result_of_t<Func(X)> Apply(Func fn) {
                          ^

我以某种方式期望这两个调用可以互换使用，并且 std::mem_fn 只是“会做正确的事情”。谁能解释一下，这里发生了什么？

Answer 1

问题出在这里：

int get() const& {
//            ^^^

您的成员函数是左值引用限定的。在你的Apply():

template<typename Func>
std::result_of_t<Func(X)> Apply(Func fn) {
    return fn(X{});
}

您正在使用右值调用它。这让我们看到了这两种表达方式之间的 [非常令我惊讶的] 区别：

X{}.get();        // ok
(X{}.*&X::get)(); // ill-formed

在特别是指向成员的指针操作符上，根据对象的值类别检查成员指针的引用限定符。来自[expr.mptr.oper]：

在对象表达式为右值的.* 表达式中，如果第二个操作数是指向具有ref-qualifier & 的成员函数的指针，则程序格式错误。在对象表达式为左值的.* 表达式中， 如果第二个操作数是指向具有引用限定符 && 的成员函数的指针，则程序格式错误。

所以第一个表达式没问题，get() 是 const&-qualified 但右值可以绑定到它。第二个表达式不行——规则只是明确禁止它。

所以你看到的行为是完全正确的——mem_fn 是通过直接调用成员函数来定义的，该函数在右值上是不正确的，所以Apply 被从重载集中删除。如果不是，那么实例化主体将是一个硬错误。

lambda 起作用的原因是临时的X 绑定到 lambda 的引用参数。然后在左值函数参数上调用get() - 而不是在传递给它的临时参数上调用。但即使没有这个，直接在临时上调用get() 仍然可以。