使用开关的自动功能返回值

Question

我正在尝试创建一个返回类型应取决于 switch 语句的函数，例如：

auto function_name (int value) {
    switch (value) {
        case 1 : {return 2.3;}
        case 2 : {return 1;}
        case 3 : {return "string";}
    }
}

但我不能因为一个错误：

error: inconsistent deduction for auto return type: 'double' and then 'int'

我可以做些什么来创建类似于上面示例的功能？

Answer 1

C++ 中的函数只能有一个返回的类型。如果您使用auto 作为返回类型，并且您有不同的返回语句返回不同的类型，那么代码格式错误，因为它违反了单一类型规则。

这里需要使用std::variant 或std::any。如果您有几种不同的类型可以通过一些运行时值返回，那么您可以将这些类型中的任何一种用作“通用类型”。 std::variant 更严格，因为您必须指定它可能的类型，但它也比 std::any 便宜，因为您知道它可能是什么类型。

std::variant<double, int, std::string> function_name (int value) {
    using namespace std::literals::string_literals;
    switch (value) {
        case 1 : {return 2.3;}
        case 2 : {return 1;}
        case 3 : {return "string"s;} // use ""s here to force it to be a std::string
    }
}

会让你返回不同的类型。

Answer 2

如果函数参数在编译时已知，您可以使用编译时调度，例如

template <int N>
constexpr auto function_name()
{
   if constexpr(N == 1)
      return 2.3;
   else if constexpr (N == 2)
      return 1;
   else
      return "string";
}

可以如下实例化和调用

std::cout << function_name<1>() << "\n";

if constexpr 部分需要 C++17。请注意，将返回值绑定到变量时，请仔细选择类型（例如，不要意外地将double 隐式转换为int），使用类型推导或variant-type，如现有答案所示.

请注意，正如@NathanOliver 在 cmets 中指出的那样，还有一个 pre-C++17 解决方案使用模板专业化而不是 if constexpr：

template <int N> constexpr auto function_name() { return "string"; }
template <> constexpr auto function_name<1>() { return 2.3; }
template <> constexpr auto function_name<2>() { return 1; }

这个模板的用法和它的特化与上面没有区别。

Answer 3

错误信息说明了一切：函数的所有分支必须返回相同的类型。此限制并非特定于 auto 返回类型。

一种可能的解决方法：

std::variant<double, int, std::string> function_name(int value) {
    switch(value) {
    case 1 : return 2.3;
    case 2 : return 1;
    case 3 : return "string";
    default: throw;
    }
}

或者，您可以使用boost::variant。