传递可变参数 std::function

Question

我有一个接受回调的函数。它应该适用于函数 ptrs、lambdas（无状态和有状态）等。我可以执行以下操作：

template<typename t_func>
void add_command(const std::string& name, t_func func)

问题是我需要使用 func 的参数类型。所以我这样做了：

template<typename... t_args>
void add_command(const std::string& name, const std::function<void(t_args...)>& args)

这会产生以下错误：no matching function for call to...

note: template argument deduction/substitution failed

有什么方法可以在传递泛型函数类型的同时仍然可以访问它的参数？我知道std::result_of，有没有类似的std::arguments_of？

Answer 1

std::function 是一个类型擦除模板。类型推导与类型擦除相反（几乎相反）。

类型推断类型擦除模板是代码异味。而且它很少起作用。

c++17里有扣分指南，可以这样操作：

template<typename... t_args>
void add_command(const std::string& name, const std::function<void(t_args...)>& args)        
void add_command(const std::string& name, t_func const& func) {
  std::function f = func;
  add_command(name, f);
}

这是不完美的，但不可能有完美的解决方案。

推理指导look like：

template<class R, class... ArgTypes>
function(R(*)(ArgTypes...)) -> function<R(ArgTypes...)>;
template<class F>
function(F) -> function</*see below*/>;

它通过检查&F::operator() 提取function 的签名。这可能会因重载或模板而失败。当然，这不适用于重载的函数名称。

您可以在 c++11 中使用函数特征类复制此内容：

template<class X>
struct function_traits:function_traits<decltype(&X::operator())> {};
#define MEM_FUN_HELPER2(...) \
  template<class R, class T, class...Args> \
  struct function_traits<R(T::*)(Args...) __VA_ARGS__>:function_traits<R(Args...)>{}; \
  template<class R, class T, class...Args> \
  struct function_traits<R(T::*)(Args..., ...) __VA_ARGS__>:function_traits<R(Args..., ...)>{}; \
  template<class R, class T, class...Args> \
  struct function_traits<R(T::*)(Args...) __VA_ARGS__ noexcept>:function_traits<R(Args...) noexcept>{}; \
  template<class R, class T, class...Args> \
  struct function_traits<R(T::*)(Args..., ...) __VA_ARGS__  noexcept>:function_traits<R(Args..., ...) noexcept>{}
#define MEM_FUN_HELPER1(...) \
  MEM_FUN_HELPER2(__VA_ARGS__); \
  MEM_FUN_HELPER2(__VA_ARGS__ &); \
  MEM_FUN_HELPER2(__VA_ARGS__ &&)
#define MEM_FUN_HELPER0(...) \
  MEM_FUN_HELPER1(__VA_ARGS__); \
  MEM_FUN_HELPER1(const __VA_ARGS__)
#define MEM_FUN_HELPER() \
  MEM_FUN_HELPER0(); \
  MEM_FUN_HELPER0(volatile)

MEM_FUN_HELPER();

template<class R, class...Args>
struct function_traits<R(*)(Args...)>:function_traits<R(Args...)>{};
template<class R, class...Args>
struct function_traits<R(*)(Args..., ...)>:function_traits<R(Args..., ...)>{};
template<class R, class...Args>
struct function_traits<R(*)(Args...) noexcept>:function_traits<R(Args...) noexcept>{};
template<class R, class...Args>
struct function_traits<R(*)(Args..., ...) noexcept>:function_traits<R(Args..., ...) noexcept>{};
template<class R, class...Args>
struct function_traits<R(Args...) noexcept> : function_traits<R(Args...)> {
  enum {is_noexcept=true};
};
template<class R, class...Args>
struct function_traits<R(Args..., ...) noexcept> : function_traits<R(Args..., ...)> {
  enum {is_noexcept=true};
};
template<class R, class...Args>
struct function_traits<R(Args...)> {
  template<template<class...>class Z>
  using transcribe=Z<R(Args...)>;
  using std_function = transcribe<std::function>;
  using result_type = R;
  using arg_tuple = std::tuple<Args...>;
  enum{is_noexcept=false};
};
template<class R, class...Args>
struct function_traits<R(Args..., ...)> {
  template<template<class...>class Z>
  using transcribe=Z<R(Args..., ...)>;
  using std_function = transcribe<std::function>;
  using result_type = R;
  // doesn't really work, but what ya gonna do:
  using arg_tuple = std::tuple<Args...>;
  enum{is_noexcept=false};
};

这太疯狂了； MEM_FUN_HELPER(); 扩展为 48 个模板特化。 3 个 ref 限定符（&、&& 什么都没有），然后是 4 个其他必须“手动”处理的东西（const、volatile、noexcept 和 ... C 风格的可变参数）。

无论如何，一旦你有了它，你就可以这样做：

template<typename... t_args>
void add_command(const std::string& name, const std::function<void(t_args...)>& args)        
template<class t_func>
void add_command(const std::string& name, t_func const& func) {
  typename function_traits<t_func>::std_function f = func;
  add_command(name, f);
}

在c++11。这（大致和不完美）与c++17 演绎指南相同。

Live example.