C++11 可变参数 std::function 参数

Question

名为test 的函数将std::function<> 作为其参数。

template<typename R, typename ...A>
void test(std::function<R(A...)> f)
{
    // ...
}

但是，如果我执行以下操作：

void foo(int n) { /* ... */ }

// ...

test(foo);

编译器（gcc 4.6.1）说no matching function for call to test(void (&)(int))。

要使最后一行test(foo) 编译并正常工作，我该如何修改test() 函数？在test() 函数中，我需要f 类型为std::function<>。

我的意思是，有什么模板技巧可以让编译器确定函数的签名（例如foo），并自动将其转换为std::function<void(int)>？

编辑

我也想让 lambdas（有状态和无状态）也能做到这一点。

Answer 1

看起来你想使用重载

template<typename R, typename ...A>
void test(R f(A...))
{
    test(std::function<R(A...)>(f));
}

这个简单的实现将接受您将尝试传递的大部分（如果不是全部）函数。外来函数将被拒绝（如void(int...)）。更多的工作会给你更多的通用性。

Answer 2

std::function 实现了 Callable 接口，即它看起来像一个函数，但这并不意味着您应该要求可调用对象是 std::functions。

template< typename F > // accept any type
void test(F const &f) {
    typedef std::result_of< F( args ) >::type R; // inspect with traits queries
}

Duck 类型是模板元编程中的最佳策略。接受模板参数时，不要具体，让客户端实现接口。

如果您真的需要std::function，例如重新定位变量或类似的东西，并且您知道输入是原始函数指针，您可以分解原始函数指针键入并将其重新构造为std::function。

template< typename R, typename ... A >
void test( R (*f)( A ... ) ) {
    std::function< R( A ... ) > internal( f );
}

现在用户无法传递std::function，因为它已封装在函数中。您可以将现有代码保留为另一个重载并委托给它，但请注意保持接口简单。

至于有状态的 lambda，我不知道如何处理这种情况。它们不会分解为函数指针，据我所知，不能查询或推断参数类型。无论好坏，此信息对于实例化 std::function 都是必需的。

Answer 3

通常不建议按值接受std::function，除非您处于“二进制定界”（例如动态库、“不透明”API），因为正如您刚刚看到的那样，它们对重载造成严重破坏。当一个函数实际上按值获取 std::function 时，调用者通常有责任构造对象以避免重载问题（如果函数完全重载）。

由于您已经编写了一个模板，因此很可能您没有使用std::function（作为参数类型）来获得类型擦除的好处。如果您想做的是检查任意函子，那么您需要一些特征。例如。 Boost.FunctionTypes 具有 result_type 和 parameter_types 等特征。一个最小的功能示例：

#include <functional>

#include <boost/function_types/result_type.hpp>
#include <boost/function_types/parameter_types.hpp>
#include <boost/function_types/function_type.hpp>

template<typename Functor>
void test(Functor functor) // accept arbitrary functor!
{
    namespace ft = boost::function_types;

    typedef typename ft::result_type<Functor>::type result_type;
    typedef ft::parameter_types<Functor> parameter_types;
    typedef typename boost::mpl::push_front<
        parameter_types
        , result_type
    >::type sequence_type;
    // sequence_type is now a Boost.MPL sequence in the style of
    // mpl::vector<int, double, long> if the signature of the
    // analyzed functor were int(double, long)

    // We now build a function type out of the MPL sequence
    typedef typename ft::function_type<sequence_type>::type function_type;

    std::function<function_type> function = std::move(functor);
}

作为最后一点，我不建议在一般情况下内省仿函数（即对其结果类型和参数类型进行测试），因为这根本不适用于多态仿函数。考虑几个重载的operator()：那么就没有“规范”结果类型或参数类型。对于 C++11，最好“热切”地接受任何类型的函子，或者根据需要使用 SFINAE 或 static_assert 等技术约束它们，然后（当参数可用时）使用 std::result_of 来检查给定参数集的结果类型。需要预先进行约束的情况是当目标是将函子存储到例如std::function<Sig> 的容器。

要了解我上一段的意思，使用多态函子测试上面的 sn-p 就足够了。

Answer 4

这是一篇旧文章，我似乎找不到很多关于同一主题的内容，所以我想我会继续做笔记。

在 GCC 4.8.2 上编译，以下工作：

template<typename R, typename... A>
R test(const std::function<R(A...)>& func)
{
    // ...
}

但是，您不能只通过传入指针、lambda 等来调用它。但是，以下 2 个示例都可以使用它：

test(std::function<void(int, float, std::string)>(
        [](int i, float f, std::string s)
        {
            std::cout << i << " " << f << " " << s << std::endl;
        }));

还有：

void test2(int i, float f, std::string s)
{
    std::cout << i << " " << f << " " << s << std::endl;
}

// In a function somewhere:
test(std::function<void(int, float, std::string)>(&test2));

这些缺点应该很明显：您必须为它们显式声明 std::function，这可能看起来有点难看。

不过，尽管如此，我将它与一个被扩展以调用传入函数的元组一起扔掉，并且它可以工作，只需要更明确地说明你正在做什么调用测试函数。

包含元组的示例代码，如果您想使用它：http://ideone.com/33mqZA