在 C++ 中获取当前 function 的返回类型

Question

这个问题类似于Get return type of function in macro (C++)但它已有 10 年历史，没有得到回答。 任何其他解决方案都将被接受。

我想创建一个断言宏，如果不满足条件，它只从 function 返回，例如：

#define ASSERT(X) if(!(X)) return {};

如果包含 function 返回 void，这将不起作用，但我不想创建 2 个宏。 我希望能够在不更改代码的情况下添加/删除返回值。 我的想法是创建一个助手 function：

template<class T>
T re(){
    if constexpr( std::is_same<T, void>::value ){
        return;
    }
    else if constexpr( ! std::is_same<T, void>::value ){
        return {};
    }
}

现在宏可以像这样工作：

double f(int *i){
    if(i == nullptr){
        typedef std::invoke_result<decltype(&f),int>::type T; // only works for this function
        return re<T>();
    }
    return 1.0;
}

但是我需要当前 function 的返回类型 T 而不必调用诸如ASSERT(i,= nullptr, double)之类的东西，因为这样我就可以简单地使用 2 个宏。 此外，像 __func__ 和 std::source_location 这样的宏只是字符串。

Answer 1

语句return X; X 对于返回 function 的void和返回任意类型的 function 均有效。

可以创建一种特殊的用户定义模板类型，其中return X; 将适用于多种类型。 例如return std::nullopt; 对于返回任何optional<T>的 function 始终有效。 您可以从 object （如nullopt ）创建具有类似隐式转换属性的类似类型，该类型具有允许“携带” void类型的特化（ std::optional<void>是不允许的，尽管您可以使用无状态类型作为void的等价物）。

当然，这现在需要调用者从您的类型中提取返回值（如果有的话）。 这也意味着它必须检查是否返回了值。

expected<T, E>类型（其中有几种实现）表示您正在谈论的类型。 不同之处在于它们带有T或E （ T == void的特殊情况），其中带有E表示期望返回的消费者处理的错误值。

但所有这些都需要更改函数的实际返回值。 如果您对使用简单类型（如void 、 double 、 int等）很执着，那么无论您正在做什么返回，您都必须使用不同的宏。

Answer 2

这可以使用__PRETTY_FUNCTION__ (GCC, Clang) / __FUNCSIG__ (MSVC) 来实现，这是一个非标准扩展，它为您提供当前 function 的名称，包括返回类型。

您可以在编译时分析字符串以查看它是否包含void ：

#include <string_view>

struct AnyType
{
    template <typename T>
    operator T()
    {
        return {};
    }
};

template <bool IsVoid>
auto foo()
{
    if constexpr (IsVoid)
        return;
    else
        return AnyType{};
}

#ifndef _MSC_VER
#define FUNCNAME __PRETTY_FUNCTION__
#else
#define FUNCNAME __FUNCSIG__
#endif

#define ASSERT(x) if (!bool(x)) return foo<std::string_view(FUNCNAME).starts_with("void ")>()

void x()
{
    ASSERT(0);
}

int y()
{
    ASSERT(0);
}

这需要更多的测试，以确保您不能用尾随返回类型破坏它，并通过向 function 定义（属性、调用约定等）添加各种内容。