c++ - 推断 CRTP 中模板化成员函数的返回类型

Question

是否可以推断 CRTP 基类中模板化成员函数的返回类型？

虽然推断参数类型效果很好，但它因返回类型而失败。考虑以下示例。

#include <iostream>

template <typename Derived>
struct base
{
  template <typename R, typename T>
  R f(T x)
  {
    return static_cast<Derived&>(*this).f_impl(x);
  }
};

struct derived : base<derived>
{
  bool f_impl(int x)
  {
    std::cout << "f(" << x << ")" << std::endl;
    return true;
  }
};

int main()
{
  bool b = derived{}.f(42);
  return b ? 0 : 1;
}

这会产生以下错误:

  bool b = derived{}.f(42);
           ~~~~~~~~~~^
crtp.cc:7:5: note: candidate template ignored: couldn't infer template argument 'R'
  R f(T x)
    ^
1 error generated.

我的直觉假设是，如果编译器能够为 f 的参数推断类型 int，它也应该适用于返回的 bool，因为这两种类型在模板实例化时都是已知的。

我尝试使用尾随返回类型函数语法，但未能找到一个有效的表达式来放入 decltype。

编辑 1

对于函数具有一个或多个模板化参数的情况，Dietmar Kühl 提供了一种基于使用间接层延迟模板实例化的解决方案。不幸的是，当基类函数没有任何参数时，这不起作用，如下所示:

template <typename R>
R g()
{
  return static_cast<Derived&>(*this).g_impl();
}

尝试使用相同的技术失败，因为不存在依赖类型。如何处理这种情况？

编辑2

正如 Johannes Schaub 所指出的，C++11 具有默认模板参数，因此总是可以使 g 依赖于任意类型，然后应用 Dietmar 的解决方案:

template <typename T = void>
auto g() -> typename g_impl_result<Derived, T>::type
{
  return static_cast<Derived&>(*this).g_impl();
}

编辑 3

这个问题在 C++14 中不再存在，因为我们对普通函数进行了返回类型推导，让我们可以简单地写成:

template <typename Derived>
struct base
{
  template <typename T>
  auto f(T x)
  {
    return static_cast<Derived&>(*this).f_impl(x);
  }

  auto g()
  {
    return static_cast<Derived&>(*this).g_impl();
  }
};

struct derived : base<derived>
{
  bool f_impl(int x)
  {
    return true;
  }

  double g_impl()
  {
    return 4.2;
  }
};

Answer 1

一个额外的间接是你的 friend :

template <typename D, typename T>
struct f_impl_result
{
    typedef decltype(static_cast<D*>(0)->f_impl(std::declval<T>())) type;
};

template <typename Derived>
struct base
{
    template <typename T>
    auto f(T x) -> typename f_impl_result<Derived, T>::type
    {
        return static_cast<Derived&>(*this).f_impl(x);
    }
};