C++11 追踪返回类型

【1】追踪返回类型的引入

为什么要引入追踪返回类型？

在C++98中，如果一个函数模板的返回类型依赖于实际入口参数类型，那么该返回类型在模板实例化之前可能都无法确定。

还记得Sum模板函数吗？请看如下演化过程：

#include <iostream>
using namespace std;

// 演化1 （限制了Sum的使用范围）
template <typename T1, typename T2>
double Sum(T1& t1, T2& t2)
{
    auto s = t1 + t2;
    return s;
}

// 演化2 （改变了Sum的使用方式，不可以完全接受）
template <typename T1, typename T2>
void Sum(T1& t1, T2& t2, decltype(t1 + t2)& s)
{
    s = t1 + t2;
}

// 演化3 (编译失败，思考为什么？)
#if 0
template <typename T1, typename T2>
decltype(t1 + t2) Sum(T1& t1, T2& t2)
{
    return (t1 + t2);
}
#endif


// 演化4 （即追踪返回类型）
template <typename T1, typename T2>
 auto Sum(T1& t1, T2& t2) -> decltype(t1 + t2)
{
    return (t1 + t2);
}

 int main()
 {}

如上演化4 的写法：

将函数的返回值移至参数声明之后，复合符号->decltype(t1 + t2)被称为追踪返回类型，而原本函数返回值的位置由auto关键字占据。

如此这样，就可以由编译器来推导Sum函数模板的返回类型。

auto占位符和->return_type也就是构成追踪返回类型函数的两个基本元素。

【2】使用追踪返回类型的函数

（1）追踪返回类型的函数与普通函数的区别：

最大区别在于返回类型后置。如下两种写法的示例：

 // 普通函数声明
 int func(char* a, int b);

 // 追踪返回类型的函数声明
 auto func(char* a, int b) -> int;

除过上节中提到使模板中的一些类型推导成为一种可能而外，其他使用：

（2）追踪返回类型声明的函数也会带给大家一些喜出望外的效果：如下示例：

class OuterType
 {
     struct InnerType { int i; };
     InnerType GetInner();
     InnerType it;
 };

 // 可以不写OuterType::InnerType
 auto OuterType::GetInner()->InnerType
 {
     return it;
 }

（3）简化函数的定义。常见于函数指针中，如下示例：

#include <type_traits>
#include <iostream>
using namespace std;

 // 有时候，你会发现这是面试题
 int (*(*pf()) ()) ()
 {
     return nullptr;
 }

 // 一个返回函数指针的函数（假设为func函数）
 // auto (*)()->int(*)();
 // 一个返回func函数的指针的函数
 // auto pf1()->auto (*)() -> int(*)();

 auto pf1() -> auto(*)() -> int (*)()
 {
     return nullptr;
 }

 int main()
 {
     cout << is_same<decltype(pf), decltype(pf1)>::value << endl;  // 1
 }

（4）广泛应用在转发函数中。如下示例：

#include <iostream>
using namespace std;

double foo(int a)
{
    return (double)a + 0.1;
}

int foo(double b)
{
    return (int)b;
}

template <class T>
auto Forward(T t) -> decltype(foo(t))
{
    return foo(t);
}

int main()
{
    cout << Forward(2) << endl;    // 2.1
    cout << Forward(0.5) << endl;  // 0
}

 

good good study, day day up.

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