如何简化可从参数推导类型的类模板静态方法调用？

用户提供的示例代码：

#include <iostream>

template <typename T>
class A
{
public:
    A( const T& t ) : val(t) {}
    static bool IsValid( const A<T>& a ) { return (bool)a.val; }

private:
    T val;
};

int main()
{
    A<int> a( 5 );

    std::cout << A<int>::IsValid( a ) << "\n";   // <--- 希望简化此处调用
    return 0;
}

用户的疑问：
反复编写A<int>::IsValid(a)十分繁琐，既然类型T可从输入参数a轻松推导，为何不能直接以A::IsValid(a)的形式调用该方法？有没有办法实现这种简化？

可行的简化方案 #

方案1：封装非成员模板函数（最实用，兼容性好） #

写一个顶层的模板辅助函数，让编译器自动推导参数的模板类型，调用时直接写函数名即可：

#include <iostream>

template <typename T>
class A
{
public:
    A( const T& t ) : val(t) {}
    static bool IsValid( const A<T>& a ) { return (bool)a.val; }

private:
    T val;
};

// 新增非成员辅助函数，自动推导T
template <typename T>
bool IsValid(const A<T>& a) {
    return A<T>::IsValid(a);
}

int main()
{
    A<int> a( 5 );
    std::cout << IsValid(a) << "\n";   // 简化后的调用
    return 0;
}

这种方式兼容C++98及以上所有标准，调用起来最简洁，完全不用手动指定模板参数。

方案2：用decltype推导类型 #

如果不想新增辅助函数，可以利用decltype获取变量的类型，替代手动写A<int>：

std::cout << decltype(a)::IsValid(a) << "\n";

这个写法比原代码简洁，尤其是当模板参数类型名很长的时候，但还是不如方案1的调用方式直观。

方案3：C++20及以上的进阶写法（不推荐，冗余） #

可以把静态方法改成模板方法，让它接受任意A<U>类型的参数，但本质上还是需要借助类模板实例来调用，实际意义不大：

template <typename T>
class A
{
public:
    A( const T& t ) : val(t) {}
    // 改为模板静态方法，推导参数的模板类型U
    template <typename U>
    static bool IsValid( const A<U>& a ) { return (bool)a.val; }

private:
    T val;
};

// 调用时可以写：
std::cout << A<int>::IsValid(a) << "\n";
// 或者借助CTAD，但还是要写一次类型：
std::cout << A{0}::IsValid(a) << "\n";

这种写法并没有比原代码更简洁，不推荐使用。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Blabba