如何通过static_assert校验函数返回值为弱序可比较类型？

C++20 最简实现方案 #

如果你的编译环境支持C++20，直接用requires约束即可，完全不需要依赖返回类型的默认构造能力，检测逻辑和实际代码执行逻辑完全一致：

#include <type_traits>

// 直接把约束写到模板声明上，编译期自动校验
template <typename TFunc>
requires requires(TFunc f, double x, double y) {
    // 校验f(x) < f(y)表达式合法，且返回值可转换为bool
    { f(x) < f(y) } -> std::convertible_to<bool>;
}
void func(TFunc f)
{
    double x{1}, y{2};
    bool z = f(x) < f(y);
}

如果你需要单独写static_assert也可以把requires表达式放到断言里：

static_assert(requires(TFunc f, double x) { { f(x) < f(x) } -> std::convertible_to<bool>; }, 
              "Function f must return a type that supports operator< comparison.");

兼容C11/C17 实现方案 #

如果用不了C++20的requires语法，可以用std::declval配合类型萃取实现检测，std::declval是专门用于编译期未求值上下文的工具，不需要类型真的支持构造：

#include <type_traits>

// 定义类型萃取：检测T是否支持operator<且返回值可转bool
template <typename T, typename = void>
struct has_less_operator : std::false_type {};

template <typename T>
struct has_less_operator<T, std::void_t<decltype(std::declval<T>() < std::declval<T>())>> 
: std::is_convertible<decltype(std::declval<T>() < std::declval<T>()), bool> {};

template <typename T>
constexpr bool has_less_operator_v = has_less_operator<T>::value;

// 业务函数实现
template <typename TFunc>    
void func(TFunc f)
{
    // 先推导f接收double参数的返回值类型，不需要实际构造对象
    using RetType = decltype(f(std::declval<double>()));
    static_assert(has_less_operator_v<RetType>, "Function f must return a weakly ordered type supporting operator<.");
    
    double x{1}, y{2};
    bool z = f(x) < f(y);
}

以上两种方案都不会对返回类型有额外的默认构造、拷贝构造要求，检测逻辑严格匹配实际代码的比较逻辑，不会出现校验通过但实际编译失败的问题。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者SMeznaric