std::function 隐式类型转换答案

【问题标题】：std::function implicit type conversionstd::function 隐式类型转换
【发布时间】：2016-06-11 06:48:16
【问题描述】：

使用g++ (Ubuntu 4.8.5-1ubuntu1) 4.8.5 并使用g++ -std=c++11 -Wall -Wextra -Wconversion 编译

以下内容未按预期编译：

template <typename T>
struct Foo {
    Foo(T t) {}
};

struct Bar {
    Bar(Foo<float> foo) : foo(foo) {} //Trying to convert Foo<float> to Foo<double>
    Foo<double> foo;
};

如预期的那样，下面的编译带有来自-Wconversion 的警告：

void foo(float t){}
int main() {
    foo(3.141592653589794626);
    return 0;   
}

但是，以下编译时没有警告：

#include <functional>

void foo(double t){}

struct Bar {
    Bar(std::function<void(float)> foo) : foo(foo) {} //Convert std::function<void(float)> to std::function<void(double)>
    std::function<void(double)> foo;
};

int main(){
    Bar bar(foo); //Convert std::function<void(double)> to std::function<void(float)>
    bar.foo(3.141592653589794626); //Rounded  to: 3.141592741012573
    foo(3.141592653589794626);     //Not rounded: 3.141592653589794
    return 0;
}

显然这是float<->double 的一些自动转换，但为什么在第三个示例而不是第一个示例中允许它？为什么-Wconversion 没有捕捉到这个？

（不可见的精度损失是许多领域的问题，例如在处理纬度/经度时）。

【问题讨论】：

标签： c++ templates c++11 type-conversion std

【解决方案1】：

正如 Elwin Arens 所指出的，问题在于 std::function 的内部工作中正在进行的类型擦除。有人可能认为快速解决方法是将构造函数参数中的类型更改为double，但这并不妨碍用户传入一个采用float 的函数。例如，

void foo(float t) {
    std::cout << std::setprecision(15) << std::fixed << t << std::endl;
}

struct Bar {
    Bar(std::function<void(double)> foo) : foo(foo) {}
    std::function<void(double)> foo;
};

int main() {
    Bar bar(foo);
    bar.foo(3.141592653589794626); //Rounded  to: 3.141592741012573
        foo(3.141592653589794626); //Not rounded: 3.141592653589794
}

编译文件，但给出不想要的结果。一个修复它以使用模板构造函数和一些 TMP。

void foo(double t) {
    std::cout << std::setprecision(15) << std::fixed << t << std::endl;
}

struct Bar {
    using target_type = double;
    using func_type = void(*)(target_type);

    template <typename T, typename U = typename std::enable_if<std::is_same<T,func_type>::value,void>::type>
    Bar(T foo) : foo(foo) {}

    std::function<void(target_type)> foo;
};

int main() {
    Bar bar(foo);
    bar.foo(3.141592653589794626); //Rounded  to: 3.141592741012573
        foo(3.141592653589794626); //Not rounded: 3.141592653589794
}

现在如果你传入一个与Bar::foo 的签名不匹配的函数，它将无法编译。复杂之处在于您必须确保func_type 也匹配Bar::foo 的签名（如果它发生变化）。

【讨论】：

谢谢蒂姆。在对 Elwin Arens 的回答进行一些研究后，我相信在这种情况下，Bar 的最佳定义是：template <typename F = void(double)> struct Bar { Bar(const F &foo) : foo(foo) {} F &foo; }; 。我不应该一开始就使用 std::function！
@lenguador 小心这个解决方案。如果 F 是一个生命周期短于被实例化的 Bar 的 lambda，那么您将陷入糟糕的境地。我同意这个解决方案可以提供更好的类型安全性，但它也会导致复杂的声明：int meow(float); auto b = Bar<decltype(meow)>(meow);
有没有办法确保在编译时提供函数？在我的用例中，该函数在编译时是已知的，但我不希望有人错误地传递一个生命周期不正确的 lambda。
我说得太早了。我测试了您的解决方案，它在使用 lambda 时不编译，因为 Bar::foo 不是 const。显然，函数指针允许丢弃 CV 限定符。如果您想非常小心，请查看std::is_function。

【解决方案2】：

这与 std::function 用于运行时多态性的目的有关，因此它使用类型擦除，这已在 here here 和 here 进行过讨论

【讨论】：