无需参数能否基于函数做类型推断？解决decltype参数要求问题

1. 是否必须传入参数？背后的实际原因？ #

是的，在早期C标准（C11/14）的常规用法里，用decltype(f(...))推导返回类型时确实需要传参数，主要有两个实际原因：

• 语法层面的要求：decltype的处理对象必须是合法表达式，单独的函数名f只是函数类型的左值，不算完整的表达式。只有写成f(args)这种函数调用表达式，decltype才能识别并推导其返回类型。
• 重载决议的需要：如果函数存在重载，仅靠函数名编译器根本不知道你要推导的是哪个版本的返回类型。必须通过参数的类型、数量来完成重载决议，锁定具体的函数——哪怕返回类型和参数没关系，这一步也是编译器确定目标函数的必要过程。

2. 无需传入人工参数的实现方法 #

有多种方法可以避免手动创建实际参数，不同C++版本的方案如下：

• C++11及以上：用std::declval模拟参数
  std::declval<T>()是标准库提供的工具，它可以在不构造对象的前提下生成一个T&&类型的右值引用，用来模拟函数调用的参数。比如对于函数int bar(std::string, MyStruct)，可以这样推导返回类型：

  #include <utility> // 包含std::declval
  using ReturnType = decltype(bar(std::declval<std::string>(), std::declval<MyStruct>()));
  

  这种方法适用于所有可调用对象，哪怕参数类型是不可构造的（比如抽象类、无默认构造的类型）。

• C++14及以上：用std::result_of_t或std::invoke_result_t
  C14引入的std::result_of_t<FuncType(ArgTypes...)>可以直接推导函数的返回类型，无需写调用表达式。C17之后推荐用更通用的std::invoke_result_t，它支持lambda、函数对象等所有可调用类型：

  #include <type_traits> // 包含result_of/invoke_result
  // 针对普通函数的例子
  using ReturnType = std::invoke_result_t<decltype(&bar), std::string, MyStruct>;
  // 针对lambda的例子
  auto lambda = [](int, bool) -> double { return 3.14; };
  using LambdaRet = std::invoke_result_t<decltype(lambda), int, bool>; // 类型是double
  

• 自定义模板提取返回类型（兼容全版本）
  如果你需要兼容更早的C++版本，可以手动写一个简单的模板来提取函数类型的返回值：

  template<typename Func>
  struct GetReturnType;
  
  // 匹配普通函数
  template<typename Ret, typename... Args>
  struct GetReturnType<Ret(Args...)> {
      using type = Ret;
  };
  
  // 匹配函数指针
  template<typename Ret, typename... Args>
  struct GetReturnType<Ret(*)(Args...)> {
      using type = Ret;
  };
  
  // 使用方式
  using ReturnType = GetReturnType<decltype(bar)>::type;
  

内容的提问来源于stack exchange，提问作者paxdiablo