一种存储函数及其（任意类型、任意数量）参数的简洁方法

Question

对于一个库，我想要一个函数来接受另一个函数及其参数，然后将它们全部存储起来以供以后调用。参数必须允许任何类型的混合，但函数只需要返回 void。像这样的：

void myFunc1(int arg1, float arg2);
void myFunc2(const char *arg1);
class DelayedCaller
{ ...
public:
    static DelayedCaller *setup(Function func, …);
};

...
DelayedCaller* caller1 = DelayedCaller::setup(&myFunc1, 123, 45.6);
DelayedCaller* caller2 = DelayedCaller::setup(&myFunc2, "A string");

caller1->call(); // Calls myFunc1(), with arguments 123 and 45.6
caller2->call(); // Calls myFunc2(), with argument "A string"

一种方法是让 DelayedCaller::setup() 接受 std::function，并让我的库用户在调用 setup() 之前使用 std::bind()。但是，有没有办法实现 setup() 让用户不需要自己进行绑定？

编辑：DelayedCaller 是一个现有的类。 setup() 是我想添加的一个新的静态方法。

Answer 1

一种可能性是使用可变参数模板并从setup() 函数中调用std::bind()：

#include <iostream>
#include <string>
#include <functional>
#include <memory>

void myFunc1(int arg1, float arg2)
{
    std::cout << arg1 << ", " << arg2 << '\n';
}
void myFunc2(const char *arg1)
{
    std::cout << arg1 << '\n';
}

class DelayedCaller
{
public:
    template <typename TFunction, typename... TArgs>
    static std::unique_ptr<DelayedCaller> setup(TFunction&& a_func,
                                                TArgs&&... a_args)
    {
        return std::unique_ptr<DelayedCaller>(new DelayedCaller(
            std::bind(std::forward<TFunction>(a_func),
                      std::forward<TArgs>(a_args)...)));
    }
    void call() const { func_(); }

private:
    using func_type = std::function<void()>;
    DelayedCaller(func_type&& a_ft) : func_(std::forward<func_type>(a_ft)) {}
    func_type func_;
};

int main()
{
    auto caller1(DelayedCaller::setup(&myFunc1, 123, 45.6));
    auto caller2(DelayedCaller::setup(&myFunc2, "A string"));

    caller1->call();
    caller2->call();

    return 0;
}

输出：

123, 45.6 一个字符串

返回一个智能指针，例如std::unique_ptr，而不是返回一个原始指针（或按值返回并避免动态分配。如果参数是可移动的，func_type 是可移动的，或者复制起来可能很便宜无论如何。您可能需要定义移动构造函数和移动赋值运算符，它们是在某些条件下生成的）。

Answer 2

您可以使用 lambda 函数来隐藏绑定：

#include <functional>

class DelayedCaller : public std::function< void(void) > {
public:
    DelayedCaller(std::function< void(void) > fn)
      : std::function< void(void) >(fn) {}
};

DelayedCaller caller1([]() { myFunc1(123, 45.6); });
DelayedCaller caller2([]() { myFunc2("A string"); });

caller1(); // Calls myFunc1(), with arguments 123 and 45.6
caller2(); // Calls myFunc2(), with argument "A string"

这也为您图书馆的用户提供了更大的灵活性。它们不限于单个函数调用，并且函数可以访问它们在其中创建的原始环境：

int x;

DelayedCaller caller3 = [&x]() {
    if (x == 0)
        DoSomething();
    else
        DoSomethingElse();
};

Answer 3

如果您唯一关心的是在保留界面的同时隐藏调用站点的参数绑定，请使用可变参数模板

class DelayedCaller
{
public:
  template<typename... Args>
  static DelayedCaller* setup(void (functionPtr*)(Args...), Args&&... args)
  {
    return new DelayedCaller(std::bind(functionPtr, std::forward<Args>(args)...));
  }

  DelayedCaller(const std::function<void()>& f) : f(f) {}

private:
  std::function<void()> f;
};

公共构造函数仍然为您的用户提供了使用 lambda 对其进行初始化的可能性。

Answer 4

如果你想/能够使用 C++11 future 库，你可以使用std::async

#include <future>

auto caller = std::async(myFunc1, 123, 45.6); // Creates a future object.

caller.get(); // Waits for the function to get executed and returns result.

强制延迟评估使用：

auto caller = std::async(std::launch::deferred, myFunc1, 123, 45.6);

这还有一个优点，即函数调用可以在使用多核硬件的不同线程上执行。但是，这可能并不适用于所有情况。