C++如何正确定义返回模板类实例的模板函数返回类型

你的代码存在4处核心问题：

• 声明顺序错误：C++要求使用任意类型（包括模板类）前必须先完成声明/定义。你的代码中Result类的success方法用到了PayloadResult模板类，但PayloadResult的定义写在Result类之后，编译器解析到success方法的返回值时还不知道PayloadResult是什么，就会抛出"No template named 'PayloadResult'"的错误。你换成std::array能编译是因为标准库头文件已经提前声明了这个模板类。
• 模板参数语法错误：PayloadResult的模板定义语法缺失类型标记，正确写法是template <typename TPayload>（或用class代替typename也可），你当前写的template <TPayload>不符合C++语法规范。
• 类定义缺失结尾分号：C++中类/结构体定义结束后必须加英文分号，你的Result和PayloadResult类定义完都没有加分号，也会导致编译报错。
• 成员函数逻辑错误：PayloadResult的payload()成员函数中，你写的返回值是payload，会直接递归调用自身引发运行时问题，正确应该返回成员变量payload_。

修复后的完整代码如下：

// 先定义PayloadResult模板类，保证后续使用时编译器已经识别该类型
template <typename TPayload>
class PayloadResult
{
private:
    TPayload payload_;

public:
    PayloadResult(TPayload payload)
    {
        payload_ = payload;
    }

    TPayload payload()
    {
        // 修正返回值为成员变量
        return payload_;
    }
}; // 补全类定义结尾的分号

// 再定义Result类
class Result
{
public:
    template<class TPayload>
    PayloadResult<TPayload> success(TPayload payload) { 
        return PayloadResult<TPayload>(payload); 
    }
}; // 补全类定义结尾的分号

如果确实需要把Result类定义放在代码前半部分，可以先对PayloadResult做模板前置声明，在文件最开头加一行template <typename TPayload> class PayloadResult;即可，不过因为success函数里用到了PayloadResult的构造函数，还是需要在success函数实现前完成PayloadResult的完整定义。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者rombas