在 C++11 中，是否可以将模板函数包装在 std::function 中？

Question

如果我在 C++11 中有一个模板函数，那么是否可以将其包装在 std::function 中？

我的问题是这样的：

我有一个通用函数（比如 sum 函数），其中返回类型取决于参数的类型：

template <typename T>
auto sum(T const& a, T const& b) -> decltype(a+b)
{
    return a + b;
}

我想将它包装在 std:function 中以用于特定的参数类型（比如 int）。我正在尝试以下方法：

int main()
{
  std::function<int(int,int)> intsum = std::bind(static_cast<int(*)(int,int)>(&sum), std::placeholders::_1, std::placeholders::_2);
  auto mysum = intsum(2, 4);

  std::cout << mysum << std::endl;

  return 0;
}

但是编译上面的代码会报错：

error: invalid static_cast from type ‘<unresolved overloaded function type>’ to type ‘int (*)(int, int)

有什么方法可以实现我想要做的吗？

Answer 1

您可以专门化模板并使用它：

std::function<int(int,int)> intsum = sum<int>;
auto mysum = intsum(2, 4);

std::cout << mysum << std::endl;

Answer 2

您不能将通用函数包装在 std::function 的特定实例中，这正是您所要求的。

但是，您可以包装一个通用函数的完全指定的instance，这正是您的代码实际尝试做的事情：

template <typename T>
auto sum(T const& a, T const& b) -> decltype(a+b)
{
  return a + b;
}

#include <functional>
#include <iostream>

int main()
{
  std::function<int(int,int)> intsum =
    std::bind(sum<int>,
              std::placeholders::_1, std::placeholders::_2);
  auto mysum = intsum(2, 4);

  std::cout << mysum << std::endl;
}

或者更简单

  std::function<int(int,int)> intsum = sum<int>;

当然，如果你真的不需要包装它，只需：

  auto mysum = sum(2, 4);

Answer 3

你的问题是类型错误。

没有sum<?> 的int(int,int) 过载。所以当你static_cast<int(*)(int,int)(sum)时，它会抱怨它无法进行转换。

int(int const&,int const&) 过载。如果你 static_cast<int(*)(int const&, int const&)>(sum) 它会起作用。

如果没有这样的重载指向，函数模板到函数指针的转换将不起作用。

有三种方法是合理的。

首先，转换为正确的类型。 static_cast<int(*)(int const&,int const&)>(sum).

第二，明确专业化。 sum<int> 而不是 static_cast 表达式。

三、创建重载集对象：

struct sum_t{
  template<class...Args>
  auto operator()(Args&&...args)const
  -> decltype(sum(std::declval<Args>()...))
  {
    return sum(std::forward<Args>(args)...);
  }
};
static sum_t sum_os;

并将static_cast<int(*)(int,int)>(sum) 替换为sum_os。

sum_os 可以传递给bind 或std::function 或其他任何东西，并且重载决议推迟到调用代码。

作为奖励，编译器比函数指针调用更容易优化。

作为否定，完美的转发是不完美的。

重载集的 C++14 版本是：

[](auto&&...args)->
decltype(sum(decltype(args)(args)...))
{ return sum(decltype(args)(args)...); }

可以转成宏：

#define OVERLOAD_SET(FUNC) \
  [](auto&&...args)-> \
  decltype(FUNC(decltype(args)(args)...)) \
  { return FUNC(decltype(args)(args)...); }

这让您只需在使用时执行OVERLOAD_SET(sum)，并传入整个重载集。