C++ std::function 参数 const 参考答案

【问题标题】：C++ std::function parameters const referenceC++ std::function 参数 const 参考
【发布时间】：2021-07-12 17:08:16
【问题描述】：

我想写一个函数，它可以接收一个ostream、一个可迭代对象v和一个函数op。该函数应该对 v 中的每个元素调用 op，然后将结果发送到 ostream。所以我写了以下代码：

template<typename T,
        typename IN = decltype(*std::declval<T>().begin()),
        typename FT = function<ostream&(ostream&, const IN&)>
        >
void func(ostream& ss, const T& v,
              FT op = [](ostream& os, const IN&v)->ostream&{ return os << v; }) {
    for (const auto& i: v) {
        std::invoke(op, ss, i);
    }
}

int main() {
    vector<int> vec = {1, 2, 3, 4};
    func(cout, vec);
    return 0;
}

当我尝试使用 clang++ 编译这些代码时，出现以下错误。

 /mnt/d/codes/stlprinter/stack.cpp:42:9: error: no matching function for call to 'invoke'
        std::invoke(op, ss, i);
        ^~~~~~~~~~~
/mnt/d/codes/stlprinter/stack.cpp:48:5: note: in instantiation of function template specialization 'func<std::vector<int, std::allocator<int>>, int &, std::function<std::basic_ostream<char> &(std::basic_ostream<char> &, int &)>>' requested here
    func(cout, vec);
    ^
/usr/bin/../lib/gcc/x86_64-linux-gnu/10/../../../../include/c++/10/functional:85:5: note: candidate template ignored: substitution failure [with _Callable = std::function<std::basic_ostream<char> &(std::basic_ostream<char> &, int &)> &, _Args = <std::basic_ostream<char> &, const int &>]: no type named 'type' in 'std::invoke_result<std::function<std::basic_ostream<char> &(std::basic_ostream<char> &, int &)> &, std::basic_ostream<char> &, const int &>'
    invoke(_Callable&& __fn, _Args&&... __args)
    ^
1 error generated.

错误信息表明在调用invoke时，op的类型是_Callable = std::functionstd::basic_ostream &，但是op是由FT = function，为什么第二个参数的'const'说明符丢失了？

【问题讨论】：

标签： c++ c++11 templates functional-programming

【解决方案1】：

注意IN，即decltype(*std::declval<T>().begin())类型是引用int&；那么对于const IN&，const 在引用上是合格的，只是被忽略了。所以给定IN 是int&, const IN& -> int& & -> int&。

查看decltype的行为：

...

如果参数是 T 类型的任何其他表达式，并且
a) ...
b) 如果表达式的值类别是左值，则 decltype 产生 T&;
c) ...

您可以通过std::remove_reference 或std::decay 删除参考部分。例如

template<typename T,
        typename IN = std::remove_reference_t<decltype(*std::declval<T>().begin())>,
//                    ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^                                    ^
        typename FT = function<ostream&(ostream&, const IN&)>
        >
void func(ostream& ss, const T& v,
              FT op = [](ostream& os, const IN&v)->ostream&{ return os << v; }) {
    for (const auto& i: v) {
        std::invoke(op, ss, i);
    }
}

【讨论】：