C++14 新特性：函数返回值类型推导

C++11 的特性介绍暂时告一段落，从今天起，我继续介绍 C++14 引入的新特性。

C++14 进一步增强了 C++11 的特性，其中一个改进是对函数返回值类型的自动推导能力的扩展。在 C++14 中，编译器可以根据函数返回语句推导出函数的返回类型。

函数返回值类型推导的规则

单一返回语句：如果函数体中只有一个返回语句，那么该函数的返回类型将直接由这个返回语句的表达式类型决定。
多个返回语句：如果函数体中包含多个返回语句，那么所有返回语句的表达式类型必须相同，或者必须能隐式转换为一个公共类型。否则，代码将无法通过编译。
**无返回语句或仅return;：**如果函数不返回任何值（即返回类型应为void），或者仅包含不带表达式的return;语句，那么返回类型被推导为void。

**注意：**返回类型为auto的函数不能用于递归调用中的第一个调用，因为编译器需要通过返回语句推导返回类型，而在递归的第一个调用中，返回类型尚未被确定。

应用实践

函数返回值类型推导这个特性，在模板编程和一些返回类型复杂或不易直接指明的情况下非常有用。

下面通过几个示例来深入理解和展示函数返回值类型推导的应用。

1. 基本用法

首先看一个简单的例子，展示如何使用返回值类型推导来简化函数声明。

auto add(int x, int y) {return x + y; // 返回类型为int
}

在这个例子中，add函数利用auto关键字自动推导返回类型。由于x + y的结果是int类型，因此add函数的返回类型被推导为int。

2. 用于模板函数

函数返回值类型推导在模板函数中非常有用，特别是当函数返回类型依赖于模板参数时。

#include <vector>
#include <type_traits>template<typename T>
auto getMiddleElement(const std::vector<T>& v) -> decltype(v[0] + v[0]) {return v.size() > 0 ? v[v.size() / 2] : T();// 使用decltype推导返回类型，这里假设T支持加法操作
}

在这个模板函数中，我们使用decltype结合auto来推导返回类型。这样可以根据模板参数T的具体类型来决定函数的返回类型，为模板编程提供了更大的灵活性。

3. 返回 lambda 表达式

C++14 的返回值类型推导也可用于 lambda 表达式，lambda 的类型是唯一的，且不可直接指定，这里返回值类型推导就派上了大作用。

#include <iostream>
#include <functional>auto makeIncrementer() {return [](int x) -> int { return x + 1; };
}int main() {auto increment = makeIncrementer();std::cout << increment(5) << std::endl; // 输出: 6return 0;
}

在这个例子中，makeIncrementer函数返回一个 lambda 表达式。利用auto关键字，我们可以轻松地返回一个复杂类型的 lambda，而不需要指定具体的返回类型。

4. 错误示例：处理不同类型

函数返回值类型推导也可以用在更复杂的场景中，比如处理不同的类型并返回其中之一。

#include <string>auto getSetting(bool asText) {if (asText) {return std::string("TextValue"); // 返回std::string} else {return 42; // 返回int}// 注意：这种情况下代码不能编译，因为返回类型不一致
}