c++ - result_of 没有为 mem_fn 定义类型

Question

我有以下代码:

#include <functional>

struct X {
    int get() const& {
        return 42;
    }
};

template<typename Func>
std::result_of_t<Func(X)> Apply(Func fn) {
    X x;
    return fn(x);
}

int main(void) {
    Apply([](X const& x){return x.get();});
    //Apply(std::mem_fn(&X::get)); // does not compile
}

第一次调用 Apply 编译正常，但如果我取消注释第二次调用，我会得到以下编译错误:

main.cpp:16:5: error: no matching function for call to 'Apply'
    Apply(std::mem_fn(&X::get)); // does not compile
    ^~~~~
main.cpp:10:27: note: candidate template ignored: substitution failure [with Func = std::_Mem_fn<int (X::*)() const &>]: no type named 'type' in 'std::result_of<std::_Mem_fn<int (X::*)() const &> (X)>'
std::result_of_t<Func(X)> Apply(Func fn) {
                          ^

我以某种方式期望这两个调用可以互换使用，并且 std::mem_fn 只是“会做正确的事”。谁能解释一下，这里发生了什么？

Answer 1

问题出在这里:

int get() const& {
//            ^^^

您的成员函数是左值引用限定的。在你的 Apply() 中:

template<typename Func>
std::result_of_t<Func(X)> Apply(Func fn) {
    return fn(X{});
}

您正在使用右值调用它。这给我们带来了这两个表达方式之间的[令我非常惊讶]的区别:

X{}.get();        // ok
(X{}.*&X::get)(); // ill-formed

在特别是指向成员的指针运算符上，成员指针的引用限定符根据对象的值类别进行检查。来自 [expr.mptr.oper]:

In a .* expression whose object expression is an rvalue, the program is ill-formed if the second operand is a pointer to member function with ref-qualifier &. In a .* expression whose object expression is an lvalue, the program is ill-formed if the second operand is a pointer to member function with ref-qualifier &&.

所以第一个表达式没问题，get() 是 const& 限定的，但右值可以绑定(bind)到它。第二个表达方式不行——规则只是明确禁止它。

所以你看到的行为是完全正确的 - mem_fn 是通过直接调用成员函数定义的，它在右值上是错误的，所以 Apply 被从过载集。如果不是，那么实例化主体将是一个硬错误。

lambda 起作用的原因是临时 X 绑定(bind)到 lambda 的引用参数。 get() 然后在左值函数参数上调用 - 而不是在传递给它的临时参数上。但即使没有它，直接在临时对象上调用 get() 仍然没问题。