在CRTP中推斷返回類型的模板化成員函數

Question

是否可以推斷CRTP基類中模板化成員函數的返回類型？

推斷參數類型效果很好，但它返回類型失敗。 考慮下面的例子。

#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;
}

這會產生以下錯誤：

  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.

我的直觀假設是，如果編譯器能夠為f的參數推斷類型int ，它也應該適用於返回bool ，因為這兩種類型在模板實例化時都是已知的。

我嘗試使用尾隨返回類型函數語法，但后來找不到要放入decltype的工作表達式。

編輯1

對於函數具有一個或多個模板化參數的情況，DietmarKühl提供了一種基於使用間接層延遲模板實例化的解決方案。 不幸的是，當基類函數沒有任何參數時，這不起作用，如下所示：

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

嘗試使用相同的技術失敗，因為不存在依賴類型。 如何處理這種情況？

編輯2

正如Johannes Schaub所指出的，C ++ 11具有默認模板參數，因此始終可以使g依賴於任意類型，然后應用Dietmar的解決方案：

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

編輯3

這個問題在C ++ 14中不再存在，因為我們對正常函數有返回類型推導，允許我們簡單地寫：

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

額外的間接是你的朋友：

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);
    }
};