c++ - 为什么 std::result_of 将(不相关的)函数类型作为类型参数？

Question

我意识到“为什么会这样”的问题通常不是最好的问题，但是 SO 上有很多人关注标准委员会的讨论，所以我希望可以如实回答，因为我很好奇至于答案是什么。

基本上，当我第一次看到 std::result_of 的模板签名时，我花了很长时间才弄清楚它发生了什么:我认为这是一个全新的构造我以前从未见过的模板参数。

template< class F, class... ArgTypes >
class result_of<F(ArgTypes...)>;

经过一段时间的思考，我意识到这实际上是什么:F(ArgTypes...)是一个函数类型，但它不是的类型正在评估其结果类型的函数(这只是 F):它是采用 ArgTypes... 参数和 returning 类型的函数的类型 F.

这不是……奇怪吗？有点骇人听闻？有谁知道委员会是否曾经讨论过任何替代方案，例如，以下...

template< class F, class... ArgTypes >
class result_of<F, ArgTypes...>;

?

我想可能存在第二个构造不像第一个那样容易使用的情况，但是哪些情况呢？

我不是想对此做出判断，只是我第一次看到它时确实让我感到困惑，所以我很好奇这是否有充分的理由。我意识到部分答案可能只是“因为 Boost 做到了”，但仍然留下了剩下的(事实)问题......

• Boost 选择这种语法来编码类型信息是否有技术原因而不是任何替代方法？

• 考虑到 std::result_of 可以根据 decltype 还是相当容易？

Answer 1

将函数类型作为参数允许您拥有不受限制的“可变参数”类模板，即使在 C++03 中也是如此。想想看:在 C++03 中，我们没有可变参数模板。而且您不能像使用函数模板那样“重载”类模板 - 那么如何允许函数使用不同数量的“参数”？

使用函数类型，您可以为不同数量的参数添加任意数量的偏特化:

template<class Fty>
struct result_of;

template<class F>
struct result_of<F()>{ /*...*/ };

template<class F, class A0>
struct result_of<F(A0)>{ /*...*/ };

template<class F, class A0, class A1>
struct result_of<F(A0, A1)>{ /*...*/ };

// ...

在 C++03 中执行此操作的唯一其他方法是默认模板参数，并针对每种情况进行部分专门化 - 缺点是它看起来不再像函数调用，并且任何使用 result_of 内部不能只传递 Sig。

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现在，函数类型的方式有一个缺点 - 您还可以对“参数”进行所有常见的转换:R(Args...) -> R( *)(Args...) 更重要的是 T[N] -> T* 和顶级 cv 限定符被丢弃( §8.3.5/5):

struct X{
  bool operator()(int (&&arr)[3]);
  long operator()(void*);
};

static_assert(std::is_same<std::result_of<X(int[3])>::type, bool>(), "/cry");

Live example.输出:

error: static assertion failed: /cry

另一个问题是顶级 cv 限定符被丢弃:

struct Y{};

struct X{
  bool operator()(Y const&);
  long operator()(Y&&);
};

Y const f();

static_assert(std::is_same<std::result_of<X(Y const)>::type, bool>(), "/cry");

Live example.输出:

error: static assertion failed: /cry