三元条件运算符 `?:` 的结果类型表达

Question

以下函数应该像 ?: 一样工作，但没有惰性。你会将返回类型指定为什么？

我的第一次尝试如下：

template <typename T1, typename T2>
T1 myif(bool b, T1&& true_result, T2&& false_result)
{
    if (b) {
        return true_result;
    } else {
        return false_result;
    }
}

但后来我发现了一个名为 "given" 的东西：

int f() { return 42; }
int x = 5;

虽然

(true ? x : f())++; 

无法编译，

myif(true, x, f())++;

编译正常但返回悬空引用。

我的第二次尝试是将返回类型更改为：

typename std::remove_reference<T1>::type

但随后...

(true ? x : x)++

可以工作，但是：

myif(true, x, x)++

现在我返回的是值，而不是引用。

即使：

auto myif(bool b, T1&& true_result, T2&& false_result) 
  -> typeof(b ? true_result : false_result)

失败了，我不确定为什么，也许是因为typeof将其参数转换为值类型。无论如何，重点是要明确地表达类型，而不是通过auto和typeof。

有没有想法如何编写一个返回与?:相同类型的函数？

- Clinton

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std::common_type 是一个类型转换工具，但它不能保留值类别，因为结果会被 std::decay 处理。另外，在 C++11 中正确的拼写是 decltype，而不是 typeof。 - T.C.

为什么不使用decltype(b ? std::forward<T1>(true_result) : std::forward<T2>(false_result))？ - Casey

无论如何，?: 的规则占据了标准的1.5页。其中的一些部分需要知道 AFAIK 不可能通过编程确定的东西（例如，一个表达式是否可以转换为 T＆ 或 T && 受到引用必须直接绑定的限制）；而其他部分虽然可能实现，但是没有 decltype 非常繁琐（例如，通常的算术转换）。 - T.C.

如果需要 C++03 兼容性，你可能想要查阅这个链接：https://dev59.com/7UzSa4cB1Zd3GeqPnIGx#2450157。 - Johannes Schaub - litb

Answer 1

我相信最好的方法是Casey提出的:

template <typename T1, typename T2> 
auto myif(bool b, T1&& true_result, T2&& false_result)
    -> decltype(b ? std::forward<T1>(true_result) : std::forward<T2>(false_result))
{
    if (b) {
        return true_result;
    } else {
        return false_result;
    }   
}

在C++14中，这只需要：

template <typename T1, typename T2> 
decltype(auto) myif(bool b, T1&& true_result, T2&& false_result)
{
    // same body
}

鉴于以下内容：

int f() { return 42; }
int x = 5, y = 7;

myif(true, x, f())++; // error: lvalue required as increment operand
myif(false, x, y)++;  // OK

- Barry

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如果类型不同，它是否会编译通过？bool 不是编译时常量，因此除非它们最初就是相同的类型，否则编译器如何知道结果应该是什么类型...？ - user673679

@user673679 当然可以。只要有一个公共类型（例如，你不能像 b ? "hello" : 4.2 这样做）。请参阅参考文献以获取更详细的解释。 - Barry

谢谢。我想我以前没有像那样考虑过三元运算符。 - user673679

你的C++14版本存在问题。"如果具有占位符类型的声明返回类型的函数具有多个返回语句，则为每个返回语句推断返回类型。如果在每个推断中推断的类型不相同，则程序无法形成。" - Ben Voigt

如果类型相同，则两个版本都无法正常工作。 如果T1和T2都是int，则在C++11版本中，返回类型声明为int &&。 在C++14版本中，decltype(auto)会导致返回类型被推断为int &&。 无论哪种方式，true_result和false_result都是lvalue，不能绑定到rvalue引用。 - user743382