如何实现无需显式指定模板参数的std::optional版转换函数？

现有一个模板转换函数，签名如下：

template<typename In, typename Out>
bool Convert(const In& p_in, Out& p_out);

// 转换成功返回true，失败返回false。

现在想改成用std::optional的版本，同时调换了模板参数顺序：

template<typename Out, typename In>
std::optional<Out> Convert(const In& p_in);

但这里有个问题：Out是返回值类型，编译器没法自动推导它，调用时必须显式指定模板参数才能编译通过，直接调用会因为推导不出Out报错。

如果用auto当返回值，虽然不用显式指定模板参数，但函数签名失去了可读性，得看实现才知道返回的是std::optional<Out>。

有没有办法既能保留std::optional<Out>这种清晰的函数签名，又能在调用时不用显式指定模板参数？

可以通过以下几种方法实现需求：

1. 自定义类型标签重载 #

定义一个空的标签类，用来传递目标类型信息，核心函数保持清晰签名：

template<typename T>
struct TypeTag {};

// 核心转换函数，签名清晰明了
template<typename Out, typename In>
std::optional<Out> Convert(const In& p_in) {
    // 这里写你的转换逻辑：成功返回std::optional<Out>{目标值}，失败返回std::nullopt
}

// 辅助重载，通过标签推导Out类型
template<typename Out, typename In>
std::optional<Out> Convert(TypeTag<Out>, const In& p_in) {
    return Convert<Out, In>(p_in);
}

调用的时候只需要传个标签就行，不用显式指定模板参数：

auto result = Convert(TypeTag<MyOutType>{}, my_in_value);

2. 用C++20的std::type_identity简化标签 #

如果用C++20及以上，可以直接用标准库的std::type_identity，省得自己写标签类：

#include <type_traits>

template<typename Out, typename In>
std::optional<Out> Convert(const In& p_in) {
    // 转换逻辑
}

template<typename Out, typename In>
std::optional<Out> Convert(std::type_identity<Out>, const In& p_in) {
    return Convert<Out, In>(p_in);
}

调用方式：

auto result = Convert(std::type_identity<MyOutType>{}, my_in_value);

3. 带哑元指针的辅助函数 #

用一个目标类型的哑元指针来推导Out，核心函数保持清晰签名：

// 主转换函数，签名清晰，供需要明确返回类型的场景查看
template<typename Out, typename In>
std::optional<Out> ConvertImpl(const In& p_in) {
    // 转换逻辑
}

// 辅助函数，通过哑元指针推导Out，返回值自动推导
template<typename Out, typename In>
auto Convert(Out*, const In& p_in) {
    return ConvertImpl<Out, In>(p_in);
}

调用时可以传空指针：

// 写法1：先声明哑元指针
MyOutType* dummy = nullptr;
auto result = Convert(dummy, my_in_value);

// 写法2：直接用static_cast生成空指针
auto result = Convert(static_cast<MyOutType*>(nullptr), my_in_value);

这种方式下，主函数ConvertImpl保留了std::optional<Out>的清晰签名，辅助函数Convert让调用不用显式指定模板参数，用户也能通过主函数明确知道返回类型。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者BobMorane