哪些类型在 C++ 中被视为可调用对象？答案

【问题标题】：What are the types that are considered callables in C++?哪些类型在 C++ 中被视为可调用对象？
【发布时间】：2018-03-27 01:01:07
【问题描述】：

我试图了解可以作为 std::invoke 的第一个参数传递的事物的概念和类型的层次结构。

让我们考虑一个类型F，这样至少存在一个Args的组合，这样std::is_invokable_v<F, Args...>就是true。

问题[1]：F可以是哪些类型？

这是一个暂定列表：

std::function_v<F> 等函数是true
一个函数指针，使得std::function_v<std::remove_pointer_t<F>> 是true
一个函数引用，使得std::function_v<std::remove_reference_t<F>> 是true
对函数指针的引用，使得std::function_v<std::remove_pointer_t<std::remove_reference_t<F>>> 是true
指向成员函数的指针，使得std::is_member_function_pointer_v<F> 是true
对指向成员函数的指针的引用使得std::is_member_function_pointer_t<std::remove_reference_t<F>> 是true
指向成员对象的指针，使得std::is_member_object_pointer_v<F> 是true
对指向成员对象的指针的引用使得std::is_member_object_pointer_v<std::remove_reference_t<F>> 是true
一个类使得std::is_class_v<F> 是true 并且这样F::operator() 存在
对类的引用，使得std::is_class_v<std::remove_reference_t<F>> 是true 并且存在std::remove_reference_t<F>::operator()
一个联合使得std::is_union_v<F> 是true 并且这样F::operator() 存在
对联合的引用，使得std::is_union_v<std::remove_reference_t<F>> 是true，并且存在std::remove_reference_t<F>::operator()
闭包类型
对闭包类型的引用，使得std::remove_reference_t<F> 是闭包类型

这个列表正确吗？还有其他可行的选择吗？

问题 [2]： 闭包类型只是 lambda 表达式的类型，还是在 C++ 中有其他方法可以创建被视为闭包类型的东西？

问题 [3]： 标准有时会谈到函数对象：问题 1) 列表中的哪些内容被视为函数对象？

问题 [4]： 执行以下操作：

闭包类型
一个类使得std::is_class_v<F> 是true 并且这样F::operator() 存在
一个联合使得std::is_union_v<F> 是true 并且这样F::operator() 存在

属于标准中的特定概念（基本上是具有operator() 的东西）？如果不是，那么用于检测类型是否满足所列项目符号之一的类型特征的好名称（例如，如果这样的事物在计算机科学或其他编程语言中具有通用名称）是什么？

【问题讨论】：

我认为可调用对象只是“任何x 使得x(some arguments) 有效”
"闭包类型" 这是多余的，因为闭包类型根据定义是类类型。

标签： c++ lambda c++17 functor typetraits

【解决方案1】：

R(Args...)、R(Args...) noexcept、R(Args......) 和 R(Args......) noexcept 形式的函数类型。
（可能是 cv 限定的）指向 #1 的指针。
（可能是 cv 限定的）类类型，至少具有一个公共 operator() 成员（包括继承）；
（可能是 cv 限定的）类类型至少有一个公共非显式转换函数到 a) 引用 #1、b) #2 或 c) 引用 #2（包括继承）；
（可能是 cv 限定的）指向成员的指针。
参考上述内容。

对于#3、#4 及其引用，还有一个额外的限定，即类型中编码的 cv 限定和值类别必须与至少一个这样的函数兼容。

"Function object types" 是可以使用通常的函数调用语法（即#2-#4）调用的对象类型。指向成员的指针不符合条件，因为您不能使用 () 调用它们。

根据定义，"callable type" 是“函数对象类型或指向成员的指针”，即 #2-#5。

函数类型和引用类型不是对象类型，因此既不是函数对象类型也不是可调用类型，但可以通过std::decay的应用合二为一。

【讨论】：

即使std::is_class_v 是false，联合是否也被视为类类型？
是的。就核心语言而言，两者都是类类型。
您能否在回答中澄清为什么 5 不是函数对象类型？您能否解释一下为什么 1 和 6 不是可调用类型？
此外，即使functors 不是核心语言概念的一部分，您是否同意 3（并且只有 3）对应于函子的传统概念（如在其他编程语言中所见） ?
"a) 引用 #1，b) #2，c) 引用 #2" 读起来非常尴尬 :-) +1。

【解决方案2】：

我认为你错过了一些沿线的变化

一个类，使得std::is_class_v<F> 是true，并且F 继承了一个operator()

至于闭包和 lambda，请注意 C++ 没有神奇的 lambda。 Lambda 只是类类型的对象，通过方便的语法创建。 std::bind 也会产生一个 Callable 对象，这也可以被认为是一个闭包。但正如 Nicol Bolas 在 cmets 中所指出的，“闭包”在 C++ 中是一个没有确切含义的标签，不应该出现在列表中。

【讨论】：