将 lambda 模板类存储为另一个类的成员时如何推断模板参数？

Question

我有一个关于将 lambda 模板对象存储为类成员的问题。 Invoker 类是一个存储任意 lambda 函数的模板化类。我想在另一个类 Worker 中存储 Invoker 的实例。但是，当Invoker用作类成员时，我不知道如何填写模板参数TCallback。它不像 main 函数中的第一行那样推导。如 cmets 所示，我试图在 Worker 中的某处定义一个 lambda，并将其传递给 Invoker 类型的成员。

我尝试过的是使用类方法的decltype，但它不能像通用 lambda 一样被调用——它需要类对象上下文才能运行。

非常感谢任何想法和一些解决方法。

谢谢你。

#include <iostream>

template <typename TCallback>
struct Invoker {
  explicit Invoker(TCallback&& cb) : cb(cb) {}

  TCallback cb;

  void invoke() {
    cb();
  }
};

struct Worker {
  void some_callback() {
    std::cout << "callback in worker\n";
  }

  // Not working: some_callback is a member function and can only be called with the context object
  Invoker<decltype(&Worker::some_callback)> invoker{&Worker::some_callback};

  // How to make a something like this?
//   auto lambda_in_class = [&]{some_callback()};
  // Invoker<decltype(lambda_in_class)> invoker{lambda_in_class};
};

int main() {
  Invoker invoker([]{std::cout << "invoker\n";});
  Worker worker;
  worker.invoker.invoke();
  return 0;
}

Answer 1

问题在于：

Invoker<decltype(&Worker::some_callback)> invoker{&Worker::some_callback};

some_callback 是一个非静态成员函数。当你调用它时，一个隐含的this指针实际上被传递给它。所以当你通过成员函数指针调用它时，需要一个Worker的对象（它在你的Invoker类中不存在。

---

一种解决方法是使用绑定表达式将 this 指针与 some_callback 绑定：

std::bind(&Worker::some_callback, this)

然后可以将结果类型转换为 std::function<void()> 并存储在 Worker.invoker 中：

Invoker<std::function<void()>> invoker{std::bind(&Worker::some_callback, this)};

Demo

---

另一种解决方案是改用静态成员函数。通过使用静态函数，您将不再需要传递 this 指针，您可以直接使用 &Worker::some_callback 初始化 invoker：

Invoker<std::function<void()>> invoker{&Worker::some_callback};

Demo

Answer 2

你真的需要使用 remplates 吗？这有效：

#include <iostream>
#include <functional>

struct Invoker {
  explicit Invoker(std::function<void()> cb) : cb(cb) {}

  std::function<void()> cb;

  void invoke() {
    cb();
  }
};

struct Worker {
  void some_callback() {
    std::cout << "callback in worker
";
  }

   // Not working: some_callback is a member function and can only be called with the context object
   Invoker invoker{std::bind(&Worker::some_callback, this)};

   // How to make a something like this?
   std::function<void()> lambda_in_class = [&]{some_callback();};
   Invoker invoker1{lambda_in_class};
};

int main() {
  Invoker invoker([]{std::cout << "invoker
";});
  Worker worker;
  worker.invoker.invoke();
  worker.invoker1.invoke();
  return 0;
}

---

您也可以使用模板来完成，但是您需要 lambda 的模板推导指南（这是 C++17 功能）：

#include <iostream>
#include <functional>

template <typename TCallback>
struct Invoker {
  explicit Invoker(TCallback cb) : cb(cb) {}

  TCallback cb;

  void invoke() {
    cb();
  }
};

template<typename T>
Invoker(T) -> Invoker<T>;

struct Worker {
  void some_callback() {
    std::cout << "callback in worker
";
  }

  // Not working: some_callback is a member function and can only be called with the context object
  Invoker<decltype(std::bind(&Worker::some_callback, static_cast<Worker *>(0)))> invoker{std::bind(&Worker::some_callback, this)};

  // How to make a something like this?
//   auto lambda_in_class = [&]{some_callback()};
  // Invoker<decltype(lambda_in_class)> invoker{lambda_in_class};
};

int main() {
  Invoker invoker([]{std::cout << "invoker
";});
  Worker worker;
  worker.invoker.invoke();
  return 0;
}

类内的 Lambda 只能与 std::function 一起使用，因为不可能将 auto 用于类成员，并且您不能以任何其他方式定义其类型。

对于成员函数，为了简化其使用，您甚至可以创建特殊的构造函数和推导指南。像这样：

  // Add constructor to Invoker definition
  template<typename T>
  Invoker(void (T::*func)(), T* obj) : cb(std::bind(func, obj)) {}

// Add template guide after Invoker definition
template<typename T>
Invoker(void (T::*func)(), T* obj) -> Invoker<decltype(std::bind(func, obj))>;


  // Now you can declare invoker in Worker like this
  decltype(Invoker(&Worker::some_callback, static_cast<Worker *>(0))) invoker{&Worker::some_callback, this};

  // Or outside, like this
  Worker worker;
  auto invoker = Invoker{&Worker::some_callback, &worker};