为什么递归模板的 decltype return 类型失败，而 return 类型推导工作正常？

Question

在处理 C++11 类型集时，我尝试实现此功能（精简到最低限度）：

constexpr auto test() -> bool;

template <typename T, typename... Rest>
constexpr auto test() -> decltype(test<Rest...>())
{
  return {};
}

gcc 和 clang 都对此感到窒息。铿锵声说：

test.cpp:54:40: error: 'Rest' does not refer to a value
constexpr auto test() -> decltype(test<Rest...>())
                                  ^

gcc 抱怨：

test.cpp:54:44: error: expected primary-expression before ‘...’ token
 constexpr auto test() -> decltype(test<Rest...>())

我想这是因为 decltype 查看时甚至没有完全声明可变版本的测试。

然而，当我在 C++14 中使用 return 类型推导时，编译得很好：

constexpr auto test() -> bool;

template <typename T, typename... Rest>
constexpr auto test()
{
  return test<Rest...>();
}

似乎 test 在这里被认为已充分声明。

我想知道为什么这不适用于 decltype 变体？即使我打开 C++14 支持？

PS：事实证明，我什至不能真正调用 C++14 函数，所以也许整个事情都搞砸了……

Answer 1

一个问题是您的第一个 test 重载不是函数模板，因此无法使用 test<>() 语法调用。

然而，decltype 并不真正适用于像这样的递归可变参数函数，因为 return 类型是函数声明的一部分，因此当名称时不会声明重载被查了。

您可以在 C++11 中使用模板类来解决这个问题：

template <typename... Ts>
struct test;

template <typename T, typename... Ts>
struct test<T,Ts...> {
    static decltype(test<Ts...>::value()) value() { return test<Ts...>::value(); }   
};

template <>
struct test<> {
    static bool value() { return true; }
};

Live demo

在 C++14 中，您可以使第一个重载采用单个模板参数，而第二个采用两个模板参数和一个参数包：

template <typename T>
constexpr auto test() -> bool { return true; }

template <typename T, typename U, typename... Rest>
constexpr auto test()
{
  return test<U,Rest...>();
}

Live demo

Answer 2

虽然正在声明模板函数本身，但尚未声明模板函数本身。所以它对尾随 return 类型 decltype 不可见。

您可以使用 ADL 解决此问题。如果您的模板函数从与您的模板函数相同的命名空间中获取参数，则 return 类型的查找将变得愿意查看模板函数本身。这是因为模板在声明它们之前使用上下文查找它们的 return 类型签名，和在每个参数上使用 ADL。

template<class...Ts> struct types {};

namespace bob{
  struct mytag{};
  constexpr auto test(mytag, types<>) -> bool{ return true; }

  template <typename T, typename... Rest>
  constexpr auto test(mytag, types<T,Rest...>)
  -> decltype( test( mytag{}, types<Rest...>{} ) )
  {
    return test(mytag{},types<Rest...>{});
  }
}
template<class...Ts>
constexpr auto test()
->decltype( bob::test( bob::mytag{}, types<Ts...>{} ) ){
  return bob::test( bob::mytag{}, types<Ts...>{} );
}

根据编译器的不同，您可能需要 constexpr types(){}; 和 mytag 的类似内容。

这也修复了 test<> 在您的原始代码中是非法的这一事实。根据我的经验，函数对通过（标记模板包装）值传递的类型做得更好。重载更友好。

为什么递归模板的 decltype return 类型失败，而 return 类型推导工作正常？

Why does decltype return type fail for recursive template, while return type deduction works just fine?

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