别名模板中的模板参数推导 - 定义任何成员函数指针

Question

在answering 提出问题时，我建议使用模板别名来定义成员函数的签名；也就是说，不仅仅是定义一个成员函数，而且能够分解出包含该方法的目标类：

template<typename T>
using memberf_pointer = int (T::*)(int, int); 

虽然这似乎涵盖了问题的内容，但我尝试将其概括为任意函数参数：

template<typename T, typename... Args>
using memberf_pointer = int (T::*)(Args&&...); 

它因参数推导问题而失败（基本上它假定一个空参数列表）。这是demo：

#include <iostream>

class foo
{
public:
  int g (int x, int y) { return x + y ; }
};

template<typename T, typename...Args>
using memberf_pointer = int (T::*)(Args&&...); 

int main()
{
  foo f ;
  memberf_pointer<foo> mp = &foo::g ;
  std::cout << (f.*mp) (5, 8) << std::endl ;
}

这是为什么？有没有办法让它工作？

Answer 1

问题标题和正文中的措辞非常具有误导性。在您的示例中，任何地方都在进行零模板扣除。当你写：

memberf_pointer<foo> mp = &foo::g;

memberf_pointer<foo> 是一个别名模板，是的，但它是一个特定的实例化。由于您提供的是mp 的确切类型，因此不会进行任何扣除。该行完全等同于：

int (foo:*mp)() = &foo::g;

由于g 接受参数的明显原因而无法编译。在赋值语句中获取模板推导的方法是使用auto：

auto mp = &foo::g;

mp 的类型将与U 的类型相同（如果您调用了）：

template <typename U> void meow(U );
meow(&foo::g);

也就是说，int (foo::*)(int, int)。

同样，你可以这样做：

decltype(&foo::g) mp = &foo::g;

这会给你和以前一样的类型。

当然，即使您提供了正确的参数列表：

memberf_pointer<foo, int, int> mp = &foo::g;

这仍然无法编译，因为您的别名添加了对两个参数的右值引用。 mp 的类型是 int (foo::*)(int&&, int&&)，与 &foo::g 不匹配。也许您打算将其作为通过转发引用进行的推断，但此处并非如此。为了正确使用别名，您必须重写它：

template<typename T, typename...Args>
using memberf_pointer = int (T::*)(Args...); 

memberf_pointer<foo, int, int> mp = &foo::g;

如果我们有一个接受右值引用的成员函数，我们就可以显式地提供它：

class bar
{
public:
  int h(int&& x, int&& y) { return x + y ; }
};

memberf_pointer<bar, int&&, int&&> mb = &bar::h;

Answer 2

在这种情况下，为什么不简单地使用 auto 呢？在这种情况下，拥有模板的唯一优点是能够显式地提供您的类型。

另一方面，如果您希望您的模板自动推导出函数类型，则需要直接在该类型上对其进行参数化。如果您还希望它为您提供所有构建块，最简单的方法是将其专门用于函数或成员函数。示例：

template<typename T> struct memberf_pointer_descriptor;

template<typename TOwner, typename TRet, typename... Args>
struct memberf_pointer_descriptor<TRet(TOwner::*)(Args...)>
{
    // Your stuff goes here.
    using type = TRet(TOwner::*)(Args...);
};

memberf_pointer_descriptor<decltype(&foo::g)>;

或直接将 foo::g 作为参数的函数模板，以减少使用显式 decltype 的需要。取决于你的需要。

Answer 3

使您的示例工作的方法如下：

#include <iostream>

class foo
{
public:
    int g(int x, int y) { return x + y; }
};

template<typename T, typename...Args>
using memberf_pointer = int (T::*)(Args...);

int main()
{
    foo f;
    memberf_pointer<foo, int, int> mp = &foo::g;
    std::cout << (f.*mp) (5, 8) << std::endl;
}

它删除了对可变参数模板参数的引用，并且在实例化 memberf_pointer 时它还提供了成员函数参数。但是auto 可能是要走的路……

Answer 4

C++ 没有类似Hindley-Milner 类型推导系统的功能，它不适用于您的特定右值分配

memberf_pointer<foo> mp = &foo::g ;

至于一些快速的解决方法，您可以

1. 只需删除整个结构并使用auto

   auto mp = &foo::g;
   

2. 显式提供类型或指针类型

   template<typename T>
   using memberf_pointer = T;
   
   memberf_pointer<decltype(&foo::g)> mp = &foo::g;
   

参照。 Template argument deduction