`decltype(true ? std::declval<T1>() : std::declval<T2>())` 是如何工作的？

Question

我看到了模板函数 max 的示例代码。

template <typename T1,
          typename T2,
          typename RT = std::decay_t<decltype(true ? std::declval<T1>()
                                                   : std::declval<T2>())>>
RT max (T1 a, T2 b) {
    return b < a ? a : b;
}

我知道什么是

decltype

和

declval

。但我不明白为什么它使用总是 true 的三元运算符来推断返回类型。

如果我使用

max(1, 2.5)

，它会返回

double

类型的

2.5

，这意味着

RT

被推导为第二个参数

T2

或

double

。即使

decltype

仅返回

T1

的类型，怎么可能？

（我知道我可以使用

auto

作为返回类型来简化代码。但我的目的是了解奇怪代码的用法。）

Answer 1

decltype(true ? std::declval<T1>() : std::declval<T2>())

是一个穷人试图获得

T1

和

T2

的“普通类型”。据推测，如果

T1 = int

和

T2 = double

，则应为

double

，因为

int

在诸如

double

之类的表达式中将转换为

int{...} + double{...}

。

参见 '?:'（三元/条件运算符）的结果类型是什么？

我说poor-man's是因为

std::declval

返回一个右值引用，所以

RT

将是一个右值引用，而这个函数模板基本上无法使用。您可以按如下方式验证：

template int&& max(int, int); // explicit instantiation

这会产生以下编译器错误（https://godbolt.org/z/3dWzvh9v3）：

<source>:8:12: error: rvalue reference to type 'int' cannot bind to lvalue of type 'int'
    8 |     return b < a ? a : b;
      |            ^~~~~~~~~~~~~
<source>:11:16: note: in instantiation of function template specialization 'max<int, int, int &&>' requested here
   11 | template int&& max(int, int);
      | 

更好的定义是：

template <typename T, typename U, typename R = std::common_type_t<T, U>>
R max(T a, U b) {
    return b < a ? a : b;
}

或者：

// C++20 abbreviated function template
// C++11 trailing return type with decltype
auto max(auto a, auto b) -> decltype(b < a ? a : b) {
    return b < a ? a : b;
}