是否可以确定可调用对象是否是谓词（即返回布尔值）？

Question

试图重写这样的谓词组合器

auto constexpr all = [](auto const&... predicates){
    return [predicates...](auto const&... x){
        return (predicates(x...) && ...);
    };
};

（this 的小泛化）以某种方式在输入具有不同参数/参数的非谓词/谓词时会产生有意义的错误，我开始写这样的东西：

template<typename T, typename = void>
struct IsPredicate : public std::false_type {};

template<typename T>
struct IsPredicate<T, std::enable_if_t<std::is_same_v<bool, return_type_of_callable_T>, void>>
  : public std::true_type {};

然后我盯着它看了一会儿......如果我什至不知道如何调用它，我什至如何检查函数的返回类型？

我看到了：

• 我什至无法将decltype(overloaded_predicate_function) 传递给IsPredicate，因为不能使用重载名称进行模板类型推导，
• 即使我只谈论函数对象，第一个要点的问题也可能适用于operator()，以防它过载。

所以我的问题是：是否甚至可以确定任意可调用对象的返回类型？

我最感兴趣的是 C++17 的答案，但是，为什么不呢？我也想知道 C++20 的概念在这方面提供了什么。

Answer 1

所以我的问题是：是否甚至可以确定任意可调用对象的返回类型？

没有。您只能在非常有限的情况下这样做：

• callable 是指向成员数据的指针/指向成员函数的指针
• 可调用对象是函数的指针/引用
• 可调用对象是具有单个非重载函数调用运算符的函数对象，该运算符不是模板，也没有到函数指针/引用的转换函数

就是这样。如果你有一个函数对象，它的调用运算符要么是重载的，要么是模板，你无法真正弄清楚它的返回类型是什么。它的返回类型可能取决于它的参数类型，您可能无法知道参数类型可能是什么。也许它是一个呼叫操作员模板，只接受一些您不知道的特定类型，但它是这些类型的谓词？

你能做的最好的就是推迟检查，直到你知道什么是参数。然后 C++20 已经为您提供了这个概念 (predicate)：

inline constexpr auto all = []<typename... Ps>(Ps const&... predicates){
    return [=]<typename... Xs>(Xs const&... x)
        requires (std::predicate<Ps const&, Xs const&...> && ...)
    {
        return (std::invoke(predicates, x...) && ...);
    };
};

请注意，您应该使用std::invoke 来允许将指向成员的指针也用作谓词（这也是std::predicate 检查的内容）。

Answer 2

如果不指定参数类型（通常通过提供实际参数来完成），则无法确定可调用的返回类型，因为返回类型可能取决于参数类型。 "decltype(potential_predicate)" 不起作用，但 "decltype(potential_predicate(args...))" 是另一回事。

第一个将是可调用本身的类型（无论是指向函数的指针还是类类型或其他类型），而第二个将产生可调用表达式的返回类型。

Answer 3

不能给你一个 C++17 的答案，但既然你也问过概念：

requires 表达式表明() 运算符已重载并返回bool。我认为古典意义上的谓词需要两个参数，但这个概念也可以很容易地扩展到满足这个要求。

template<typename T>
concept IsPredicate =
    requires(T a) {
        { a() } -> std::same_as<bool>;
    };