C++模板函数推导返回类型及简化实现方法问询

我尝试编写一个简单的模板函数，它接受一个可调用对象和两个int类型参数，返回调用该可调用对象的结果。请问如何让函数推导返回值类型，且能创建该类型的默认值？

目前已有如下可行实现：

template <typename Func>
auto CallFunc(Func f, int a, int b) -> std::invoke_result_t<Func, int, int>
{
    using return_type = std::invoke_result_t<Func, int, int>;

    if (a > 0) {
        return (f)(a, b);
    }

    return return_type{};
}

但该实现需两次推导返回类型，略显繁琐，是否存在更简洁的实现方式？

有几种方式可以简化实现，避免重复推导返回类型：

方式一：利用decltype直接推导（C++14及以上） #

借助decltype直接获取可调用对象的返回类型，无需重复使用std::invoke_result_t：

#include <utility>

template <typename Func>
auto CallFunc(Func f, int a, int b)
{
    if (a > 0) {
        return f(a, b);
    }
    return decltype(f(a, b)){};
}

decltype(f(a, b))仅做类型推导，不会实际执行函数调用，即使可调用对象不可拷贝也能正常工作。

方式二：模板参数预推导返回类型（C++11及以上） #

将返回类型设为模板默认参数，只做一次推导：

#include <type_traits>

template <typename Func, typename Ret = std::invoke_result_t<Func, int, int>>
Ret CallFunc(Func f, int a, int b)
{
    if (a > 0) {
        return f(a, b);
    }
    return Ret{};
}

通过模板默认参数将返回类型Ret与Func绑定，后续直接复用Ret即可。

方式三：C++20简化写法 #

如果使用C++20，可借助std::type_identity明确返回类型，同时让编译器自动推导默认值：

#include <utility>
#include <type_traits>

template <typename Func>
auto CallFunc(Func f, int a, int b) -> std::type_identity_t<decltype(f(a, b))>
{
    if (a > 0) {
        return f(a, b);
    }
    return {};
}

这里std::type_identity_t用于锁定返回类型，return {}会自动匹配该类型的默认构造对象。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者WalderFrey