在模板函数 C++ 中的 F&&,Args &&... 参数之后添加另一个函数作为参数

Question

我正在为我的 EventLoop 类编写一个异步成员函数，它将繁重的计算任务发布到全局线程池，然后获取该任务的结果并将一个完成回调函数排队，该函数将获取前一个结果作为返回 EventLoop 的参数，让 eventloop 稍后处理（调用）完成回调。

所以一般来说async成员函数应该带两个函数作为参数，第一个被设计成任意返回类型的任务函数，第二个是一个finish回调，它把第一个函数的返回值作为一个范围。

我的第一次尝试代码如下：

class EventLoop
{

public:
    using DeferCallback=std::function<void()>;
    //call by another thread to queue work into the eventloop
    void queue_work(DeferCallback cb);


template<typename F,typename ...Args>
void async(F &&task_func,Args&& ...args,std::function<void(std::invoke_result_t<F,Args...>&)> &&finish_cb){
    g_threadpool::get_instance()->post([this,task_func,args...,finish_cb](){
        using task_ret_t=std::invoke_result_t<F,Args...>;
        task_ret_t res=task_func(args...);
        this->queue_work([finish_cb,&res](){
            finish_cb(res);
        });
    });
}

//for task func of void return type
template<typename F,typename ...Args>
void async(F &&task_func,Args&& ...args,std::function<void(void)> &&finish_cb){
    g_threadpool::get_instance()->post([this,task_func,args...,finish_cb](){
        task_func(args...);
        this->queue_work([finish_cb](){
            finish_cb();
        });
    });
}

我测试并发现它只有在我不向...args传递任何东西时才有效，或者编译器无法正常工作。然后我做了一些搜索并找到以下问题：Parameter pack must be at the end of the parameter list... When and why? 它基本上告诉我：

[...]如果主类模板或别名>template的模板参数是模板参数包，它应该是最后一个模板->参数。[...]

如果我必须显式实例化异步函数，它将很难使用。

然后我试试这个：

template<typename Ret,typename ...Args>
void async(std::function<Ret(Args...)> &&task_func,std::function<void(Ret&)> &&finish_cb){ ... }

并发现我无法将 lambda 函数或成员函数（除了 std::function 之外）传递给第一个参数，这并不理想。相关问题：Deduce template argument from std::function call signature

那么有什么办法可以解决吗？

Answer 1

如果我必须显式实例化异步函数，它将很难使用。

在您的情况下，这特别困难，因为鉴于签名

template <typename F, typename ... Args>
void async (F &&task_func,
            Args && ...args,
            std::function<void(std::invoke_result_t<F,Args...>&)> &&finish_cb)

（忽略Args... args应该在最后一个位置的问题）F和Args...也存在于最后一个参数（finish_cb）的类型中，所以F的推导和Args... 也依赖于最后一个参数，而不是必须与前面的参数保持一致。

因此，例如，您不能将 lambda 传递给最后一个参数，因为 lambda 可以转换为 std::function 但不是 std::function，所以 F 和 Args... 不能从 lambda 推导出来。

那么有什么办法可以解决吗？

建议：完全避免 std::function 并将两个可调用参数放在前面，后面的（可变参数）参数放在后面。

我的意思是...如下所示（但请注意：代码未经测试，完美转发被忽略）

template <typename F1, typename F2, typename ...Args>
void async (F1 && task_func, F2 && finish_cb, Args && ... args) {
    g_threadpool::get_instance()->post([this,task_func,args...,finish_cb](){
        auto res=task_func(args...);
        this->queue_work([finish_cb,&res](){
            finish_cb(res);
        });
    });
}

如果您的问题是您需要两个版本的async()，一个是F1 返回void（不返回值），另一个是F1 返回一个值，您可以使用std::invoke_result_t与SFINAE一起

// void (no res) version
template <typename F1, typename F2, typename ...Args>
std::enable_if_t<true == std::is_same_v<void, std::invoke_result_t<F,Args...>>>
      async (F1 && task_func, F2 && finish_cb, Args && ... args)
 { /* do something */ }

// non-void (with res) version
template <typename F1, typename F2, typename ...Args>
std::enable_if_t<false == std::is_same_v<void, std::invoke_result_t<F,Args...>>>
      async (F1 && task_func, F2 && finish_cb, Args && ... args)
 { /* do something */ }