C++17：如何让auto变量触发类模板推导指引？

C++17支持为类模板创建推导指引，请问这类指引能否应用到auto变量上？

我尝试了以下代码，当前auto变量的输出是0，期望能触发已定义的推导指引让它输出66，同时DrawRect函数必须保持返回TemplatedClass<Rect, 0>类型。我知道auto默认会沿用函数的返回类型，想问问有没有办法覆盖这个行为？

#include <stdio.h>

struct Rect
{
    int Rect;
};

template<typename T, int k = 0>
class TemplatedClass : public T
{
public:
    static constexpr int S = k;

    T value;
 
    TemplatedClass() {}
    TemplatedClass(T val) : value(val) {}
};

TemplatedClass(TemplatedClass<Rect, 0>) -> TemplatedClass<Rect, 66>;

TemplatedClass<Rect, 0> DrawRect() 
{
    return {};
}

int main()
{
    auto r = DrawRect();
    r.Rect = 0;

    TemplatedClass a = DrawRect();
    a.Rect = 0;

    printf("r.S %d \n", r.S); // 期望输出66
    printf("a.S %d \n", a.S); // 期望输出66


    return 0;
}

核心结论 #

auto的类型推导不会触发类模板推导指引，它会直接沿用初始化表达式的类型——也就是DrawRect()返回的TemplatedClass<Rect, 0>，所以r.S输出0是符合规则的。类模板推导指引仅在用类模板名（不指定模板参数）直接初始化对象时生效，比如代码里的TemplatedClass a = DrawRect();这一行，编译器会通过推导指引推导出模板参数为Rect, 66。

实现需求的几种方法 #

如果要在保留DrawRect返回类型的前提下，让auto变量得到TemplatedClass<Rect, 66>类型，可以用以下几种方式：

1. 显式类型转换
   直接通过static_cast指定目标类型：

auto r = static_cast<TemplatedClass<Rect, 66>>(DrawRect());

优点是直接直观，缺点是需要硬编码目标模板参数，不够灵活。

2. 添加隐式转换运算符
   在TemplatedClass中定义一个转换运算符，允许TemplatedClass<T, 0>隐式转换为TemplatedClass<T, 66>：

template<typename T, int k = 0>
class TemplatedClass : public T
{
    // ... 原有代码 ...
public:
    // 添加转换运算符
    operator TemplatedClass<T, 66>() const {
        return TemplatedClass<T, 66>{value};
    }
};

这样auto r = DrawRect();会自动触发转换，得到目标类型。但要注意，隐式转换可能带来意外的类型转换问题，需要谨慎使用。

3. 封装推导辅助函数
   写一个辅助函数，利用类模板推导指引来生成目标类型：

template<typename T>
auto deduce(TemplatedClass<T, 0> obj) {
    return TemplatedClass{obj}; // 这里会触发推导指引
}

然后在main中调用：

auto r = deduce(DrawRect());

这种方式既不用硬编码模板参数，也不会引入全局的隐式转换，是相对优雅的方案。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者A A