c++ 11 带有 decltype 的尾随返回类型无法按预期工作

c++ 11 Trailing return type with decltype does not work as expected

本文关键字：工作 返回类型 带有 decltype c++      更新时间：2023-10-16

为什么这"按预期"工作？ 我的理解是这应该行不通：

template <class T, class U>
auto x(T a, U b) -> decltype(a<b ? a:b) {
return a > b ? a : b;
}

int main() {
cout << x<long, double>(1, 2.01) << endl;
cout << x<long, double>(5, 2.01) << endl;
}

我尝试了其他一些组合，例如：

template <class T, class U>
auto x(T a, U b) -> decltype(a<b ? a:a) {
return a > b ? a : b;
}

这样它就不会编译错误实际上第二个组合失败

了
compile time error:  Error C2440 'return': cannot convert from 'U' to 'T &'

这是意料之中的。我的理解是，第一个函数也应该失败并出现相同的错误，同时它工作正常。

?:运算符的条件是什么并不重要。结果类型计算为第二和第三操作数的常见类型。下面是如何计算?:运算符的通用类型和值类别的一部分，有关完整详细信息，请参阅 cppreference.com：

如果第二个和第三个操作数是同一类型的左值，则结果类型将是该类型的左值。

如果类型是不相关的左值，则有一些更复杂的规则来确定通用类型，但结果将是 prvalue，而不是 lvalue。特别是如果这两种类型是算术类型，如double和long，则应用通常的算术转换来获得公共类型。在long和double的情况下，该通用类型将double。这与例如尝试添加两种不同的算术类型与+时所做的类型计算相同，因此称为通常的算术转换。

因此，如果a和b具有相同的类型，则decltype(a<b ? a:b)将是引用类型，否则它将不是引用类型。

这就是函数编译的原因。通用类型始终是这样，可以将两种输入类型转换为它。这也是为什么如果类型相等，函数具有未定义的行为，因为这样decltype会给出一个引用，因此您将返回对其中一个函数参数的引用。

decltype(a<b ? a:a)不适用于不同的类型，因为如上所述，a和a的常见类型是a类型的参考。如果b具有不同的不相关类型，则a > b ? a : b的结果将是不能绑定到左值引用的 prvalue。

你可能会认为

template <class T, class U>
auto x(T a, U b) -> decltype(a < b ? a : b) {
return a > b ? a : b;
}
std::cout << x<long, double>(1, 2.01) << std::endl;
std::cout << x<long, double>(5, 2.01) << std::endl;

不会编译，因为尾随返回类型decltype(a < b ? a : b)，即内部表达式a < b ? a : b与返回表达式不同a > b ? a : b但这是完全合法的，因为返回类型成为->之后的任何类型。

现在，为什么下面的代码没有成功编译？

template <class T, class U>
auto x(T a, U b) -> decltype(a < b ? a : a) {
return a > b ? a : b;
}
std::cout << x<long, double>(1, 2.01) << std::endl;
std::cout << x<long, double>(5, 2.01) << std::endl;

这是因为您需要从尾随返回类型中删除引用，如下所示：

#include <type_traits>
template <class T, class U>
auto x(T a, U b) -> typename std::remove_reference<decltype(a < b ? a : a)>::type {
return (a > b ? a : b);
}

现在它编译成功。在这里查看

第二个示例之所以没有std::remove_reference就无法编译，是因为作为三元运算符一部分的两种类型都是glvalues，这里说：

4( 如果 E2 和 E3 是相同类型和相同值的 gl值 类别，则结果具有相同的类型和值类别

所以a < b ? a : a的结果是glvalue.这就是您需要删除引用的原因。a < b ? a : b的结果是一个prvalue，因此，您无需删除引用。

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