函数的类型推导

考虑以下程序：

int add(int x, int y)
{
    return x + y;
}

编译时，编译器会判断 x + y 的结果为 int，并确保返回值类型与函数声明的返回类型匹配（或可转换）。

返回类型推导：使用 `auto`

从 C++14 开始，auto 被扩展用于函数返回类型的推导。将 auto 置于函数返回类型位置即可：

auto add(int x, int y)
{
    return x + y;   // 返回 int，编译器推导出返回类型为 int
}

使用 auto 返回类型时，函数内所有 return 语句必须返回相同类型，否则报错：

auto someFcn(bool b)
{
    if (b)
        return 5;    // int
    else
        return 6.7;  // double
}                    // 错误：返回类型不一致

若确实需要不同返回类型，可：

显式指定返回类型，让编译器做隐式转换；或
用 static_cast 把所有返回值显式转成同一类型。上例可把 5 改为 5.0，或用 static_cast<double>(5)。

返回类型推导的优点

最大优势是消除返回类型不匹配的风险（避免意外转换）。

当返回类型极易随实现变动（脆弱返回类型）时，显式写死返回类型意味着每次实现变动都要同步修改，而 auto 可自动适应。
若返回类型冗长或不易书写，auto 可简化声明：
```
// 让编译器推导 unsigned short + char 的结果类型
auto add(unsigned short x, char y)
{
    return x + y;
}
```
我们将在 —— 多模板类型函数模板中进一步讨论此类场景。

返回类型推导的缺点

必须先定义完整函数体，才能调用。前向声明不足！

auto foo();           // 仅前向声明
int main()
{
    std::cout << foo(); // 错误：编译器无法推导返回类型
}
auto foo() { return 5; }

报类似错误：

error C3779: 'foo': 返回 'auto' 的函数必须定义后才能使用

因此，返回 auto 的普通函数通常只能在定义所在文件内调用。

接口不明确：函数声明不显示返回类型，IDE 可提示，但无 IDE 时需查看实现才能知晓。接口类型的清晰性通常更重要。

综上，一般应避免返回类型推导。

最佳实践

优先使用显式返回类型，除非返回类型不重要、难以书写或极易变动。

尾随返回类型语法

auto 也可用于尾随返回类型（trailing return type）：

int add(int x, int y)
{
    return x + y;
}
// 等价写法
auto add(int x, int y) -> int
{
    return x + y;
}

此时 auto 不执行任何推导，仅构成语法的一部分。

使用场景：

复杂返回类型：

// 传统写法难读
std::common_type_t<int, double> compare(int, double);
// 尾随写法易读
auto compare(int, double) -> std::common_type_t<int, double>;

对齐函数名，提高连续声明可读性：

auto add(int x, int y) -> int;
auto divide(double x, double y) -> double;
auto printSomething() -> void;
auto generateSubstring(const std::string& s, int start, int len) -> std::string;

供进阶读者

若返回类型需依赖形参类型，传统写法无法使用形参名；尾随写法可用 decltype：

#include <type_traits>
// 非法：编译器尚未见到 x, y
std::common_type_t<decltype(x), decltype(y)> add(int x, double y);
// 合法
auto add(int x, double y)
    -> std::common_type_t<decltype(x), decltype(y)>;

Lambda 表达式也要求尾随语法。目前建议：除必需场景，仍使用传统返回类型语法。

函数参数不支持类型推导

许多新手写出：

void addAndPrint(auto x, auto y)
{
    std::cout << x + y << '\n';
}

在 C++20 之前，上述代码无法编译（错误：形参不能使用 auto）。

C++20 起，该写法可通过编译，但这里的 auto 并非类型推导，而是触发了函数模板机制。

相关内容 auto 在函数模板中的使用见多模板类型函数模板。

返回类型推导：使用 auto