std :: pair <自动，自动>返回类型

我玩弄auto在std::pair。在下面的代码中，函数f应该返回std::pair依赖于模板参数的类型的。

一个工作示例：

例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
}

这适用于gcc 9.2，gcc 10.0，clang 9.0和clang 10.0。

接下来，std::pair出于清楚的原因，我想显式地将返回类型编写为：

例子2

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

gcc 9.2 / 10.0和clang 9.0 / 10.0均未能对此进行编译。

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

从最后一条错误消息来看，gcc 9.2似乎认为这std::pair<auto, auto>是一个int。如何解释呢？

海湾合作委员会10.0

error: returning initializer list

此错误是可以理解的，但是，我希望std::pair调用该构造函数，或者这里缺少什么？

lang9.0和10.0

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

好的，c不喜欢任何一个。从第二条错误消息中，似乎clang也相信返回类型为int。

最后，为了解决使用gcc 10.0编译时获得的错误，我决定std::pair显式返回：

实施例3

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

lang9.0和10.0

与以前相同，但有一个附加功能：

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

这里c仍然认为我们要返回一个int？

gcc 9.2

和之前一样。

海湾合作委员会10.0

有用！

我猜某些功能仍必须实现，或者在上述一种情况下，是否有一个编译器正确而另一个错误？我认为示例2应该有效。还是不应该？

语法：

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

是原始Concepts TS的一部分，但未包含在C ++ 20的Concepts提案中。因此，C ++ 20中唯一的占位符类型为auto（及其变体，如auto**）decltype(auto)，和受约束的占位符（Concept auto及其变体）。这种嵌套的占位符类型将非常有用，但它不是C ++ 20的一部分，因此函数声明格式错误。

现在，gcc允许这样做，因为gcc实现了Concepts TS，我想他们决定保留此功能。clang从未实现过TS，因此没有实现。

无论哪种方式：

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

总是会格式错误。语法的含义是，我们推断出返回类型，然后要求它与pair<T, U>某些类型T和匹配U。我们基本上是在尝试调用发明的函数：

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

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

但是您不能从中推断出类型{1, 2}-括号初始化列表没有类型。也许这是应该探索的东西（因为至少在这样的简单情况下很容易理解），但是从来没有允许过。因此，拒绝它是正确的。

最后：

gcc 9.2似乎认为std::pair<auto, auto>是一个int。如何解释呢？

出于某种原因（可能是由于我们的C传统使用了隐式int），当gcc无法识别或理解类型时，它仅用int作错误消息中的占位符。这非常令人困惑，因为显然是gcc提出的，int而不是源代码。但这就是事实。