c++ - 尾随返回类型中 decltype 的原因

Question

我正在阅读有关“新” C++ 功能的文本，并遇到了decltype及其用法。我了解decltype在尾随返回类型中的原因，例如

template <typename lhsT, typename rhsT>
auto add(lhsT& lhs, rhsT& rhs) -> decltype(lhs + rhs) {
    return lhs +rhs;
}

没有它，编译器将无法派生模板函数的返回类型。但是为什么语法是这样的呢？

为什么不使用类似的东西

template <typename lhsT, typename rhsT>
decltype(lhs + rhs) add(lhsT& lhs, rhsT& rhs) {
    return lhs +rhs;
}

感觉更“自然”，因为返回类型是在通常的位置声明的，尽管是两个参数的结果。这是否与其他东西发生冲突，或者如果语法是这种不值得的方式，它是否会给编译器带来额外的工作？

score 4 · Accepted Answer

没有它，编译器将无法派生模板函数的返回类型。

这后来在 C++14 中得到修复，编译器不需要尾随返回类型，因为它可以从返回的表达式中推断返回类型。以下在 C++14 中运行良好。

template <typename lhsT, typename rhsT>
auto add(const lhsT& lhs, const rhsT& rhs) {
    return lhs + rhs;
}

但是为什么语法是这样的呢？

当从参数推导出返回类型时，使用尾随返回类型很有用，这些参数总是在返回类型之后声明（不能引用尚未声明的内容）。

此外，从函数和数学符号使用这种声明的意义上说，尾随返回类型似乎更自然。我认为 C 风格声明之外的大多数符号类型通常使用尾随返回类型。例如：

f : X → Y

在上面的数学符号中，f是函数名、X参数和Y返回值。

仅仅因为粉羊群拒绝灰羊并不会使其不自然。

在您的第二个示例中，编译器无法根据上述原因推断返回类型，即尚未声明参数。但是，如果使用模板参数和，推理是可能的std::declval，例如：

template <typename T, typename U>
decltype(std::declval<T>() + std::declval<U>()) add(const T& lhs, const U& rhs) {
    return lhs + rhs;
}

std::declval充当类型的惰性实例化，并且从不计算，例如，调用构造函数等。它主要用于推断类型。

score 2 · Accepted Answer

编译器很难在引入符号之前引入它们。

template <typename lhsT, typename rhsT>
decltype(lhs + rhs) add(lhsT& lhs, rhsT& rhs) {
  return lhs +rhs;
}

在这里，lhsand在声明之前rhs使用。

这很难做对。

template <typename lhsT, typename rhsT>
auto add(lhsT& lhs, rhsT& rhs) -> decltype(lhs + rhs) {
  return lhs +rhs;
}

在这里，它们在声明后使用。这很容易做对。

自 C++11 以来，C++ 有意识地选择关注现有 C++ 编译器中哪些是难实现的，哪些是容易实现的。那里有许多 C++98/03 特性很难实现，没有人真正做到，在某些情况下是不可能的（从 .cpp 文件发布模板，以及 std::string 的一些要求，是两个他们从我的头顶上掉下来）。

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