嵌套类方法的返回类型推导

Question

我遇到了与嵌套类方法的返回类型推导相关的问题。经过一番挖掘，我将问题缩小到简化版本，如下所示：

#include <type_traits>

struct Alive {};

template<typename T>
auto is_alive_impl(...) -> void;

template<typename T>
auto is_alive_impl(int) -> decltype(std::declval<T>().operator()());

template<typename T>
struct is_alive : std::is_same<decltype(is_alive_impl<T>(0)), Alive> {};

struct Box {
    struct Cat {
        auto 
        operator()() {
            return Alive{};
        }
    };

    static constexpr auto value = is_alive<Cat>::value; // (1)
};

int main() {
    static_assert(is_alive<Box::Cat>::value); // (2)
}

编译器资源管理器链接

struct is_alive使用函数重载技巧检查一个类是否operator()返回一个Alive实例。

如果没有第 (1) 行，则static_assertat (2) 返回true并且代码按预期进行编译。

但是，我不明白为什么添加第 (1) 行会使第 (2) 行失败。好像我看着盒子并不知何故杀死了那只猫。

这是我的问题：

1. 为什么第 (1) 行中的value值为 false？
2. 为什么添加第 (1) 行会使第 (2) 行失败？

如果您可以参考标准中规定该行为的部分内容，那就太好了。

Answer 1

您或多或少在 SFINAE 上下文中运行所有代码，因此您看不到任何问题。如果您只是尝试通过以下方式实例化您的类

int main() { Box::Cat bc; }

我们看到所有的错误消息。

会发生什么：

如果您想在类内部定义（而不仅仅是声明！）一个需要推导返回类型的变量，则operator()该语句将失败，因为auto在定义类之前无法推导。（在带有右括号的类定义末尾。）这也会导致失败，std::declval<T>()因为它将auto value = is_alive<Cat>::value不起作用。由于我们处于 SFINAE 上下文中并且替换默默失败，因此我们在默认模板中运行 auto is_alive_impl(...) -> void;。嘭嘭:-)

如果我们添加更多的间接性并将猫放入一个较小的盒子中，我们可以运行代码：

struct LittleBox
{
    struct Cat {
        auto
        operator()()  {
            return Alive{};
        }
    };  

};

struct Box: public LittleBox {

    static constexpr  auto value = is_alive<Cat>::value; // (1)
};

好的，更简单的是，我们可以定义 的返回类型operator()()，但不要auto在这里使用。

修复或解决方法似乎适用于 gcc/msvc/clang：探索