loại trả về std :: cặp <auto, auto>

Tôi đã chơi xung quanh với autotrong std::pair. Trong đoạn mã dưới đây, hàm fđược cho là trả về một std::pairloại phụ thuộc vào tham số mẫu.

Một ví dụ làm việc:

VÍ DỤ 1

template <unsigned S>
auto f()
{
    if constexpr (S == 1)
        return std::pair{1, 2}; // pair of ints
    else if constexpr (S == 2)
        return std::pair{1.0, 2.0}; // pair of doubles
    else
        return std::pair{0.0f, 0.0f}; // pair of floats
}

Điều này hoạt động với gcc 9.2, gcc 10.0, clang 9.0 và clang 10.0.

Tiếp theo, tôi muốn viết rõ ràng kiểu trả về như một std::pairlý do rõ ràng:

VÍ DỤ 2

template <unsigned S>
std::pair<auto, auto> f()
{
    if constexpr (S == 1)
        return {1, 2};
    /* ... */
}

Cả gcc 9.2 / 10.0 và clang 9.0 / 10.0 đều thất bại trong việc biên dịch này.

gcc 9,2

error: invalid use of 'auto'
error: template argument 1 is invalid // first argument (auto) of std::pair
error: template argument 2 is invalid // second argument (auto) of std::pair
error: cannot convert '<brace-enclosed initializer list>' to 'int' in return

Từ thông báo lỗi cuối cùng, gcc 9.2 dường như tin rằng đó std::pair<auto, auto>là một int. làm như thế nào để giải thích chuyện này?

gcc 10.0

error: returning initializer list

Lỗi này có thể hiểu được, tuy nhiên, tôi dự kiến ​​hàm tạo std::pairsẽ được gọi, hoặc có thiếu thứ gì ở đây không?

tiếng kêu 9.0 và 10.0

'auto' not allowed in template argument
excess elements in scalar initializer
no matching function for call to 'f'

Ok, clang không thích bất kỳ thứ gì trong số này. Từ thông báo lỗi thứ hai, dường như clang cũng tin rằng kiểu trả về là int.

Cuối cùng, để sửa lỗi thu được bằng cách biên dịch với gcc 10.0, tôi quyết định trả lại một std::paircách rõ ràng:

VÍ DỤ 3

template <unsigned S>
std::pair<auto, auto> f()
{
    if constexpr (S == 1)
        return std::pair{1, 2};
    /* ... */
}

tiếng kêu 9.0 và 10.0

Tương tự như trước đây, nhưng có thêm:

no viable conversion from returned value of type 'std::pair<int, int>' to function return type 'int'

Ở đây clang vẫn nghĩ rằng chúng tôi đang trở lại int?

gcc 9,2

Giống như trước.

gcc 10.0

Nó hoạt động!

Tôi đoán một số tính năng vẫn phải được thực hiện, hoặc trong một trong các tình huống được mô tả ở trên, có trình biên dịch nào đúng và sai không? Theo tôi, ví dụ 2 nên hoạt động. Hay không nên?

Cú pháp:

std::pair<auto, auto> f() { return std::pair(1, 2); }
~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~

Là một phần của các khái niệm ban đầu TS nhưng không được bao gồm trong đề xuất các khái niệm là một phần của C ++ 20. Như vậy, các loại giữ chỗ duy nhất trong C ++ 20 là auto(và các biến thể của chúng như thế nào auto**) decltype(auto)và các giữ chỗ bị ràng buộc ( Concept autovà các biến thể của chúng). Kiểu giữ chỗ lồng nhau này sẽ rất hữu ích, nhưng không phải là một phần của C ++ 20, do đó khai báo hàm không được định dạng.

Bây giờ, gcc cho phép nó vì gcc đã triển khai các khái niệm TS và tôi đoán họ đã quyết định giữ tính năng này. clang không bao giờ thực hiện TS, vì vậy nó không.

Dù bằng cách nào, điều này:

std::pair<auto, auto> f() { return {1, 2}; }

Sẽ luôn luôn bị hình thành. Ý nghĩa của cú pháp là chúng tôi suy ra kiểu trả về và sau đó yêu cầu nó phù hợp pair<T, U>với một số loại Tvà U. Về cơ bản chúng tôi đang cố gắng gọi hàm được phát minh:

template <typename T, typename U>
void __f(std::pair<T, U>);

__f({1, 2}); // this must succeed

Nhưng bạn không thể suy ra một loại từ {1, 2}- một danh sách chuẩn bị không có một loại. Có lẽ đây là điều cần được khám phá (vì nó dễ hiểu ít nhất là trong trường hợp đơn giản như thế này), nhưng nó chưa bao giờ được cho phép. Vì vậy, từ chối nó là chính xác một trong hai cách.

Cuối cùng:

gcc 9.2 dường như tin rằng đó std::pair<auto, auto>là một int. làm như thế nào để giải thích chuyện này?

Vì một số lý do (có thể là do di sản C của chúng tôi có ẩn int), khi gcc không nhận ra hoặc hiểu một loại, nó chỉ sử dụng intnhư trình giữ chỗ trong các thông báo lỗi. Điều này thật khó hiểu, vì rõ ràng đó là gcc xuất hiện intvà không phải mã nguồn. Nhưng đó là cách nó được.