C++11有没有办法匹配返回值？

Question

我正在尝试提供一个调用提供的lambda的函数，并想知道是否有可能在函数的返回类型为void时返回一个默认值。

这是我目前的代码，它返回lambda的返回值，但如果lambda是void，则返回20。

#include <functional>
#include <iostream>

template <typename H>
auto f(H&& h) -> decltype(h(), void())
{
    return h();
}

template <typename H>
auto f(H&& h) -> decltype(h(), int())
{
    h();
    return 20;
}

int main()
{
    int r = f([](){ std::cout << "test1" << std::endl; return 10; }); // error here
    std::cout << "r: " << r << std::endl;
    r = f([](){ std::cout << "test2" << std::endl; });
    std::cout << "r: " << r << std::endl;

    return 0;
}

这会产生错误：

test.cpp:20:68: error: call of overloaded ‘f(main()::<lambda()>)’ is ambiguous

很显然，这是由于C++不能基于返回类型使用多态性所致。但我想知道是否有任何好的C++11技巧（例如更好地使用 decltype 或一些模板魔术），可以使这成为可能? 我在问这个问题，因为据我所见，这里没有真正的歧义...编译器正在推断 void 返回类型，然后说模糊匹配是否要匹配 int 或 void 版本的 f ，这有点傻。

做这件事的一个原因是，如果函数 f 期望返回值，但用户提供的Lambda不包括 return 语句，则编译器会推断出 void 类型，并发生错误。由于在实际情况下，当用户不关心提供一个合理的默认返回值时，我想知道是否有可能让编译器允许用户省略通常不必要的 return 语句以方便使用。

谢谢。我应该提到我正在使用GCC 4.6.3。 答案：基于Xeo建议使用enable_if，我想到了以下方法，似乎可以工作：

template <typename H>
auto f(H&& h) -> typename std::enable_if<std::is_same<decltype(h()), void>::value, int>::type
{
    h();
    return 20;
}

template <typename H>
auto f(H&& h) -> typename std::enable_if<std::is_same<decltype(h()), int>::value, int>::type
{
    return h();
}

谢谢！

- Steve

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你已经在普通函数上测试过f了吗？ - CharlesB

是的，在普通函数中也存在歧义。 - Steve

decltype 的第二个参数：我可以问一下它是干嘛用的吗？（真的，因为我不知道！） - David G

Answer 1

您可以使用std::enable_if。

第一个返回类型应为std::enable_if<!std::is_same<decltype(h()), void>::value, decltype(h())>::type，第二个返回类型应为std::enable_if<std::is_same<decltype(h()), void>::value, int>::type。这样应该可以使您的代码正常工作。我没有测试过，所以不能确定其完全有效。

- JKor

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@Steve：不，这个是正确的。我认为你可能在某个地方打错了字。请参考这个链接。 - Xeo

@Xeo：啊，谢谢，我认为JKor解决方案的第一部分中第二个decltype(h())是有问题的，因为它改变了f()的返回值。根据你的示例，我已经让它工作了，我会在问题中发布代码。 - Steve

Answer 2

给我一个理由，说明编译器为什么应该能够推断出在函数内部执行哪个重载，基于你所做的事情？在C++中，重载决议只关心每个参数是否匹配一个参数。返回类型和函数内容一点都不重要。

正如STL所说：

简而言之：模板是贪婪的！除非你非常确定会发生什么，否则不要重载它们。

而作为参数的通用引用（template<class T> void f(T&&);）是最贪婪的。

你可以像@JKor所说的那样使用SFINAE来解决这个问题，但简化了：

#include <type_traits>

template<class F>
auto f(F f)
  -> decltype(true? f() : void())
{
  f();
}

template <class F>
auto f(F f) -> decltype(int(f()))
{
  f();
  return 42;
}

int main(){
  f([]{});
}

请注意，GCC 4.7存在一个错误，在其中decltype(int(void_returning_function()))不会导致函数SFINAE。Clang 3.1可以正确处理。

f([]{});

工作，以及

f([]{ return 42; });

- Xeo