使用auto和decltype从模板类中的函数返回引用

如何强制模板类中的函数使用auto / decltype返回对成员变量的引用？

这是我想要做的一个简单的例子。 假设你有一个模板类，它将一些东西存储在私有成员变量a_ ，如下所示：

#include <iostream>

template <typename T>
class A
{
private:
  T a_;

public:
  A(T a) : a_(a) {}

  // 1. Return const reference to a_
  const T & get() const { return a_; }

  // 2. Return non-const reference to a_
  T & get() { return a_; }
};

int main(int argc, char *argv[])
{
  A<int> a(3);

  const auto & a1 = a.get(); // 1. Return const reference to a_
  //a1 = 4;  // Shouldn't compile
  std::cout << "Value of a = " << a.get() << std::endl;

  auto & a2 = a.get(); // 2. Return non-const reference to a_
  a2 = 5;
  std::cout << "Value of a = " << a.get() << std::endl;

  return 0;
}

预期/期望的输出是：

Value of a = 3
Value of a = 5

但是现在，假设我希望编译器推导出A<T> const和non-const get()函数返回的类型，并且我希望确保这两个调用都返回对a_ 引用 。

我最好的猜测是目前：

template <typename T>
class A
{
private:
  T a_;

public:
  A(T a) : a_(a) {}

  // 1. Return const reference to a_
  const auto get() const -> std::add_lvalue_reference<const decltype(a_)>::type
  {
    return a_;
  }

  // 2. Return non-const reference to a_
  auto get() -> std::add_lvalue_reference<decltype(a_)>::type
  {
    return a_;
  }
};

但是没有编译。 GCC给出的第一个错误是：

decltype.cpp:11:29: error: expected type-specifier
decltype.cpp:11:26: error: expected ‘;’ at end of member declaration
decltype.cpp:11:29: error: ‘add_lvalue_reference’ in namespace ‘std’ does not name a type

其动机在于我的蒸馏示例代码，但是源于尝试减少模板参数的数量，当一个（或多个）这些参数仅用于指定编译器应该（我认为）的返回类型时，能够自行推断。 注意：在现实世界中， get()的返回类型不是a_的返回类型，而是某些函数f(a_)的返回类型，我知道它可以被编译器推理。 因此我在这个例子中需要auto / decltype。

让我感到困惑的是，编译器可以在非模板类中使用几乎相同的代码正确地推导返回类型：

class A
{
private:
  int a_;

public:
  A(int a) : a_(a) {}

  // 1. Return const reference to a_
  const auto get() const -> std::add_lvalue_reference<const decltype(a_)>::type
  {
    return a_;
  }

  // 2. Return non-const reference to a_
  auto get() -> std::add_lvalue_reference<decltype(a_)>::type
  {
    return a_;
  }
};

任何帮助了解我失踪将不胜感激。

细节：

Centos 6.5
gcc (GCC) 4.7.2 20121015 (Red Hat 4.7.2-5)

---

只要提到它，你实际上不必使用std::add_lvalue_reference来获得你想要的行为。 这在我的书中同样适用，并且更具可读性。

template <typename T>
class A {
    private:
        T a_; 

    public:
        A(T a) : a_(a) {}

        const auto get() const -> const decltype(a_) & {
            return a_; 
        }

        auto get() -> decltype(a_) & {
            return a_; 
        }
};

int main() {
    A<int> a(1);
    cout << a.get() << endl;
    a.get() = 2;
    cout << a.get() << endl;
}

---

总结a_在尾随返回类型一对额外的括号来获得表达的类型a_而不是声明的类型变量的a_ （住在Coliru）：

// 1. Return const reference to a_
auto get() const -> decltype((a_))
{
  return a_;
}

// 2. Return non-const reference to a_
auto get() -> decltype((a_))
{
  return a_;
}

或者如果C ++ 1y可用：

// 1. Return const reference to a_
auto& get() const
{
  return a_;
}

// 2. Return non-const reference to a_
auto& get()
{
  return a_;
}

链接地址: http://www.djcxy.com/p/66503.html

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