如何在不实例化A、B类的前提下确定重载函数f的返回类型？

给定以下代码，如何在不实例化A和B类的前提下，确定重载函数f两个版本的返回类型？

class A
{
public:
    A(std::string k) : key(k)
    {
    }

private:
    std::string key;
};

class B
{
public:
    B(int k) : key(k)
    {
    }

private:
    int key;
};

int f(const A&);
std::string f(const B&);

// 可以通过以下方式确定返回类型，但会实例化类：
using a_return_type = decltype(f(A{ "" }));
using b_return_type = decltype(f(B{0}));

最初的伪代码尝试 #

using a_return_type = std::invoke_result_t<f, A>;
using b_return_type = std::invoke_result_t<f, B>;

编辑1：我需要不使用A{ "" }和B{0}的解决方案，假设我不知道A和B的构造函数是什么。

编辑2：至少可以通过以下代码实现，但编码风格不佳：

A* p_a = nullptr;
B* p_b = nullptr;
using a_return_type = decltype(f(*p_a));
using b_return_type = decltype(f(*p_b));

或者更紧凑但同样不够优雅的写法：

using a_return_type = decltype(f(*static_cast<A*>(nullptr)));
using b_return_type = decltype(f(*static_cast<B*>(nullptr)));

最优解决方案 #

可以使用std::declval（需包含<utility>头文件），它能在不调用构造函数的前提下生成指定类型的引用，完美适配需求：

#include <utility>

using a_return_type = decltype(f(std::declval<const A&>()));
using b_return_type = decltype(f(std::declval<const B&>()));

std::declval<T>()的作用是生成一个T&&类型的表达式，但我们可以直接将模板参数指定为const A&，这样就能精准匹配f的参数类型，全程不需要实例化A或B类，也无需知晓它们的构造函数细节。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Alexey Starinsky