在 C++ 中推导模板 return 类型

Question

目前我尝试编写一个函数 retrieveKeys()，它给我一个 std::map 的键并将它存储在一些 std::container 中。该函数应在两种方面具有通用性：

接受 std::map 和 std::unordered_map 作为参数类型。
Return 用户定义容器中的键，例如。 G。 std::vector 或 std::deque（容器必须支持 push_back() 方法）。

目前该功能的使用方式如下：

std::unordered_map<int, int> testMap;
std::map<int, int> testMap2;

std::vector<int> keys1 = retrieveKeys<std::vector>(testMap);    
std::deque<int> keys2 = retrieveKeys<std::deque>(testMap);
std::vector<int> keys3 = retrieveKeys<std::vector>(testMap2);
std::deque<int> keys4 = retrieveKeys<std::deque>(testMap2);

具有以下功能：

template<template<typename...> typename KeyContainer, typename... KeyContainer_Rest,
         template<typename...> typename MapContainer, typename K, typename V, typename... MapContainer_Rest>
inline KeyContainer<K, KeyContainer_Rest...> retrieveKeys(const MapContainer<K, V, MapContainer_Rest...>& map)
{
    KeyContainer<K, KeyContainer_Rest...> keys;

    for (const auto& m : map)
    {
        keys.push_back(m.first);
    }

    return keys;
}

如果我不必显式地编写 return 类型就好了。但是当我尝试像

这样的东西时

std::vector<int> keys1_ = retrieveKeys(testMap);
/*
error: no matching function for call to 'retrieveKeys'
std::vector<int> keys1_ = retrieveKeys(testMap);
                          ^~~~~~~~~~~~
*/

使用 clang 3.6 (C++17) 编译时出现上述错误。

所以我的问题是：是否可以重写函数，使 return 类型可以被编译器减少？

这里再放一遍完整的代码，方便复制：

#include <deque>
#include <vector>
#include <unordered_map>
#include <map>

template<template<typename...> typename KeyContainer, typename... KeyContainer_Rest,
         template<typename...> typename MapContainer, typename K, typename V, typename... MapContainer_Rest>
inline KeyContainer<K, KeyContainer_Rest...> retrieveKeys(const MapContainer<K, V, MapContainer_Rest...>& map)
{
    KeyContainer<K, KeyContainer_Rest...> keys;

    for (const auto& m : map)
    {
        keys.push_back(m.first);
    }

    return keys;
}

int main() 
{
    std::unordered_map<int, int> testMap;
    std::map<int, int> testMap2;

    std::vector<int> keys1 = retrieveKeys<std::vector>(testMap);    
    std::deque<int> keys2 = retrieveKeys<std::deque>(testMap);
    std::vector<int> keys3 = retrieveKeys<std::vector>(testMap2);
    std::deque<int> keys4 = retrieveKeys<std::deque>(testMap2);

    //std::vector<int> keys1_ = retrieveKeys(testMap);
    /*
    error: no matching function for call to 'retrieveKeys'
    std::vector<int> keys1_ = retrieveKeys(testMap);
                              ^~~~~~~~~~~~
    */
}

Answer 1

没有。编译器无法判断 return 类型应该是什么，因为它没有可用于确定的信息（您可以在立即将其分配给变量的上下文之外调用 retrieveKeys()你想要的类型）。

但是，您可以使用 auto:

来减少代码重复

auto keys1 = retrieveKeys<std::vector>(testMap);    
auto keys2 = retrieveKeys<std::deque>(testMap);
auto keys3 = retrieveKeys<std::vector>(testMap2);
auto keys4 = retrieveKeys<std::deque>(testMap2);

Answer 2

不，在调用站点没有return 类型推导，因为编译器会缺少必要的上下文。与例如比较std::make_unique:

auto derived_ptr = std::make_unique<Derived>(args); // have to specify return type

一般来说，模板参数推导适用于提供的模板参数。提供一个输出参数将推导出一切

template<class InputParam, class OutputParam> void copy(InputParam const& src, OutParam& dst) { /* bla */ } // call as: InputParam src = /* fill */; OutputParam dst; // empty copy(src, dst) // template arguments deduced from supplied src, dst

相反，如果没有它，您必须显式提供模板参数：

template<class InputParam, class OutputParam> OutputParam copy(InputParam const& src) { OutputParam x; /* bla */ return x; } // call as: InputParam src = /* fill */; auto dst = copy<OutputParam>(src); // InputParam deduced from src, supply OutputParam template argument

相比之下，在定义点，C++14确实有return类型推导，所以你可以写

template<template<typename...> typename KeyContainer, typename... KeyContainer_Rest, template<typename...> typename MapContainer, typename K, typename V, typename... MapContainer_Rest> auto // <-- here retrieveKeys(const MapContainer<K, V, MapContainer_Rest...>& map) { KeyContainer<K, KeyContainer_Rest...> keys; for (const auto& m : map) { keys.push_back(m.first); } return keys; // compiler will deduce return-type of retrieveKeys from this }

Answer 3

template <typename K, typename M>
struct ReturnTypeDeducer
{
    const M& map;

    ReturnTypeDeducer(const M& m) : map(m) {}

    template <template <typename...> typename KeyContainer, typename... KeyContainer_Rest>
    operator KeyContainer<K, KeyContainer_Rest...>() &&
    {
        KeyContainer<K, KeyContainer_Rest...> keys;
        for (const auto& m : map)
        {
            keys.push_back(m.first);
        }
        return keys;
    }
};

template <template <typename...> typename MapContainer, typename K, typename V, typename... MapContainer_Rest>
inline ReturnTypeDeducer<K, MapContainer<K, V, MapContainer_Rest...>> retrieveKeys(const MapContainer<K, V, MapContainer_Rest...>& map)
{
    return map;
}

int main() 
{
    std::unordered_map<int, int> testMap;
    std::map<int, int> testMap2;

    std::vector<int> keys1 = retrieveKeys(testMap);    
    std::deque<int> keys2 = retrieveKeys(testMap);
    std::vector<int> keys3 = retrieveKeys(testMap2);
    std::deque<int> keys4 = retrieveKeys(testMap2);
}

DEMO

Answer 4

An example of how you can use container::key_type

template <class CONTAINER>
std::vector <typename CONTAINER::key_type>
retrieveKeys(CONTAINER container)
{
    std::vector <typename CONTAINER::key_type> keys;
    for (auto itr : container)
    {
        keys.push_back(itr.first);
    }
    return keys;
}


int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
{
    typedef std::map <int, int> MYMAP;
    MYMAP values;
    values.insert(std::make_pair(1, 1));
    values.insert(std::make_pair(2, 2));
    values.insert(std::make_pair(3, 3));

    typedef std::vector <typename MYMAP::key_type> KEYVECTOR;
    KEYVECTOR keys = retrieveKeys<MYMAP>(values);
    for (auto itr : keys)
        std::cout << itr std::endl;
}

在 C++ 中推导模板 return 类型

Deduce template return type in C++

c++

templates

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