C++11：在尾随返回类型中正确扩展模板参数包答案

【问题标题】：C++11: properly expand template parameter pack in trailing return typeC++11：在尾随返回类型中正确扩展模板参数包
【发布时间】：2020-09-13 07:18:34
【问题描述】：

我正在尝试使用 switch 语句在我的 C++11 程序中将运行时常量转换为编译时常量。我有enum SomeEnum {A, B, C};，根据它的值，我想调用模板函数f<A>()、f<B>() 或f<C>()。我的代码中有很多依赖于SomeEnum（以及其他模板参数）的模板函数，所以我决定制作专用的dispatch 函数。这是我要编译的代码：

#include <utility>

enum SomeEnum {
      A, B, C
};

template<template<SomeEnum, typename...> class FUNCTOR, typename ...OTHERS, typename ...ARGS> inline auto dispatch (
    SomeEnum const type,
    ARGS&&... args
) -> decltype( FUNCTOR<A, OTHERS...>::function(std::forward<ARGS>(args)...) ) { //Problem here
    switch(type) {
        case A:
            return FUNCTOR<A, OTHERS...>::function(std::forward<ARGS>(args)...);
        case B:
            return FUNCTOR<B, OTHERS...>::function(std::forward<ARGS>(args)...);
        case C:
            return FUNCTOR<C, OTHERS...>::function(std::forward<ARGS>(args)...);
        default:
            //Do not call any function if enum value is wrong, just return something:
            return decltype( FUNCTOR<A, OTHERS...>::function(std::forward<ARGS>(args)...) )();
    }
}

template<SomeEnum T> struct TemplateFunctor1 {
    static inline int function(int) { return 0; }
};

template<SomeEnum T, class OTHER> struct TemplateFunctor2 {
    static inline int function(int) { return 0; }
};

int main(void) {
    dispatch<TemplateFunctor1>(B, 0); //Problem here!

    dispatch<TemplateFunctor2, int>(B, 0);

    return 0;
}

（函数返回类型依赖于模板参数的情况我不需要处理）

编译dispatch<TemplateFunctor1>(B, 0); 行时出现错误，其中TemplateFunctor1 只需要一个模板参数。错误信息如下：

error: no matching function for call to 'dispatch(SomeEnum, int)'

note: candidate: template<template<SomeEnum <anonymous>, class ...> class FUNCTOR, class ... OTHERS, class ... ARGS> decltype (FUNCTOR<(SomeEnum)0u, OTHERS ...>::function((forward<ARGS>)(dispatch::args)...)) dispatch(SomeEnum, ARGS&& ...)

note: template argument deduction/substitution failed

error: wrong number of template arguments (2, should be 1) 在这部分代码中：FUNCTOR<A, OTHERS...> 的尾随返回类型。

所以我尝试将尾部返回类型中的FUNCTOR<A, OTHERS...> 更改为FUNCTOR<A>，然后dispatch<TemplateFunctor2, int>(B, 0); 行无法编译。它说我提供了错误数量的模板参数（1，应该是 2），这是一个相当预期的错误。

我在这里不明白的是为什么相同的decltype() 构造在default switch 分支中有效，但在尾随返回类型中无效？

我可以通过将标准更改为 C++14 并完全删除尾随返回类型来修复我的代码，但是我不明白这里发生了什么。

我还尝试了不同的编译器（ICC、GCC、Clang），它们都给出了类似的错误消息，所以这里不可能是编译器错误。

【问题讨论】：

gcc 编译这个。

标签： c++11 variadic-templates trailing-return-type

【解决方案1】：

我不知道问题出在哪里，但这种解决方法似乎有效：

  template <template<SomeEnum, typename...> class FUNCTOR, typename... X>
  struct Wrapper
  {
      using Type = FUNCTOR<A, X...>;
  };

  template<template<SomeEnum, typename...> class FUNCTOR, typename ...OTHERS, typename ...ARGS> 
  inline auto dispatch (
      SomeEnum const type,
      ARGS&&... args
  ) -> decltype( Wrapper<FUNCTOR, OTHERS...>::Type::function(std::forward<ARGS>(args)...) ) { //No problem here

【讨论】：