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std:: result_of, std:: invoke_result

From cppreference.net
Metaprogramming library
Type traits
Type categories
(C++11)
(C++11) ( DR* )
Type properties
(C++11)
(C++11)
(C++14)
(C++11) (deprecated in C++26)
(C++11) ( until C++20* )
(C++11) (deprecated in C++20)
(C++11)
Type trait constants
Metafunctions
(C++17)
Supported operations
Relationships and property queries
Type modifications
Type transformations
(C++11) (deprecated in C++23)
(C++11) (deprecated in C++23)
(C++11)
result_of invoke_result
(C++11) ( until C++20* ) (C++17)

Compile-time rational arithmetic
Compile-time integer sequences
定义于头文件 <type_traits>
template < class >

class result_of ; // 未定义

template < class F, class ... ArgTypes >

class result_of < F ( ArgTypes... ) > ;
(1) (C++11 起)
(C++17 中弃用)
(C++20 中移除)
template < class F, class ... ArgTypes >
class invoke_result ;
(2) (C++17 起)

在编译时推导 INVOKE 表达式 的返回类型。

F 必须是可调用类型、函数引用或可调用类型的引用。使用 ArgTypes... 调用 F 必须构成合法表达式。

(since C++11)
(until C++14)

F ArgTypes 中的所有类型可以是任意完整类型、未知边界数组或(可能带有 cv 限定符的) void

(since C++14)

如果程序对本页面描述的任何模板添加特化,则行为未定义。

目录

成员类型

成员类型 定义
type 当使用参数 ArgTypes... 调用 Callable 类型 F 时的返回类型。 仅当在未求值上下文中可以用参数 ArgTypes... 调用 F 时定义。 (since C++14)

辅助类型

template < class T >
using result_of_t = typename result_of < T > :: type ;
(1) (C++14 起)
(C++17 中弃用)
(C++20 中移除)
template < class F, class ... ArgTypes >
using invoke_result_t = typename invoke_result < F, ArgTypes... > :: type ;
(2) (C++17 起)

可能的实现

namespace detail
{
    template<class T>
    struct is_reference_wrapper : std::false_type {};
    template<class U>
    struct is_reference_wrapper<std::reference_wrapper<U>> : std::true_type {};
    template<class T>
    struct invoke_impl
    {
        template<class F, class... Args>
        static auto call(F&& f, Args&&... args)
            -> decltype(std::forward<F>(f)(std::forward<Args>(args)...));
    };
    template<class B, class MT>
    struct invoke_impl<MT B::*>
    {
        template<class T, class Td = typename std::decay<T>::type,
            class = typename std::enable_if<std::is_base_of<B, Td>::value>::type>
        static auto get(T&& t) -> T&&;
        template<class T, class Td = typename std::decay<T>::type,
            class = typename std::enable_if<is_reference_wrapper<Td>::value>::type>
        static auto get(T&& t) -> decltype(t.get());
        template<class T, class Td = typename std::decay<T>::type,
            class = typename std::enable_if<!std::is_base_of<B, Td>::value>::type,
            class = typename std::enable_if<!is_reference_wrapper<Td>::value>::type>
        static auto get(T&& t) -> decltype(*std::forward<T>(t));
        template<class T, class... Args, class MT1,
            class = typename std::enable_if<std::is_function<MT1>::value>::type>
        static auto call(MT1 B::*pmf, T&& t, Args&&... args)
            -> decltype((invoke_impl::get(
                std::forward<T>(t)).*pmf)(std::forward<Args>(args)...));
        template<class T>
        static auto call(MT B::*pmd, T&& t)
            -> decltype(invoke_impl::get(std::forward<T>(t)).*pmd);
    };
    template<class F, class... Args, class Fd = typename std::decay<F>::type>
    auto INVOKE(F&& f, Args&&... args)
        -> decltype(invoke_impl<Fd>::call(std::forward<F>(f),
            std::forward<Args>(args)...));
} // 命名空间 detail
// 最小 C++11 实现:</span

注释

正如C++11所规定的,当 INVOKE(std::declval<F>(), std::declval<ArgTypes>()...) 的格式不正确时(例如当F根本就不是可调用类型时), std::result_of 的行为是未定义的。C++14将其改为 SFINAE 机制(当F不可调用时, std::result_of<F(ArgTypes...)> 将直接不具备 type 成员)。

std::result_of 的设计动机在于确定调用 可调用对象 的返回类型,尤其适用于当不同参数集合会导致返回类型不同的场景。

F ( Args... ) 是一个函数类型,其中 Args... 是参数类型, F 是返回类型。因此, std::result_of 存在若干缺陷,导致其在 C++17 中被弃用,转而推荐使用 std::invoke_result

  • F 不能是函数类型或数组类型(但可以是对它们的引用);
  • 如果任意 Args 具有“ T 的数组”类型或函数类型 T ,它会自动调整为 T*
  • F Args... 中的任意类型都不能是抽象类类型;
  • 如果任意 Args... 具有顶层 cv 限定符,该限定符将被丢弃;
  • Args... 中的任意类型都不能是 void 类型。

为避免这些特殊情况, result_of 常与引用类型一起用作 F Args... 。例如:

template<class F, class... Args>
std::result_of_t<F&&(Args&&...)> // 替代错误的 std::result_of_t<F(Args...)>
    my_invoke(F&& f, Args&&... args)
    {
        /* 实现部分 */
    }

注释

功能测试 标准 功能特性
__cpp_lib_result_of_sfinae 201210L (C++14) std::result_of SFINAE
__cpp_lib_is_invocable 201703L (C++17) std::is_invocable , std::invoke_result

示例

#include <iostream>
#include <type_traits>
struct S
{
    double operator()(char, int&);
    float operator()(int) { return 1.0; }
};
template<class T>
typename std::result_of<T(int)>::type f(T& t)
{
    std::cout << "overload of f for callable T\n";
    return t(0);
}
template<class T, class U>
int f(U u)
{
    std::cout << "overload of f for non-callable T\n";
    return u;
}
int main()
{
    // 使用 char 和 int& 参数调用 S 的结果类型是 double
    std::result_of<S(char, int&)>::type d = 3.14; // d 的类型为 double
    static_assert(std::is_same<decltype(d), double>::value, "");
    // std::invoke_result 使用不同的语法(无括号)
    std::invoke_result<S,char,int&>::type b = 3.14;
    static_assert(std::is_same<decltype(b), double>::value, "");
    // 使用 int 参数调用 S 的结果类型是 float
    std::result_of<S(int)>::type x = 3.14; // x 的类型为 float
    static_assert(std::is_same<decltype(x), float>::value, "");
    // result_of 可按如下方式用于成员函数指针
    struct C { double Func(char, int&); };
    std::result_of<decltype(&C::Func)(C, char, int&)>::type g = 3.14;
    static_assert(std::is_same<decltype(g), double>::value, "");
    f<C>(1); // 在 C++11 中可能编译失败;在 C++14 中调用不可调用重载
}

输出:

overload of f for non-callable T

参见

(C++17) (C++23)
以给定参数调用任意 Callable 对象 并可指定返回类型 (C++23 起)
(函数模板)
检查类型是否能以给定参数类型调用(如同通过 std::invoke
(类模板)
(C++11)
在未求值上下文中获取模板类型参数的引用
(函数模板)