传递具有模板化返回类型的std :: function类型

Question

我有一个功能

template<typename P = int_fast16_t, typename I>
std::vector<std::vector<P>> f(
    I xb, I xe, I yb, I ye,
    std::function<P(typename std::iterator_traits<I>::value_type,
                    typename std::iterator_traits<I>::value_type)> &&score_function,
    P ID = -1, P S = -1, P M = 1)

它需要两对迭代器和一个函数，它应该比较迭代器的value_type的两个元素，并返回一个类型为P的值。

这给了我一个错误

./h.hpp:47:32: note: candidate template ignored: could not match 'function<type-parameter-0-0 (typename iterator_traits<type-parameter-0-1>::value_type, typename iterator_traits<type-parameter-0-1>::value_type)>' against 'stringAlgorithms::scoring::plus_minus_one'
   std::vector<std::vector<P>> nw_score_matrix(I xb, I xe, I yb, I ye, 

现在，如果我将其更改为使用特定的返回类型P.

template<typename P = int_fast16_t, typename I>
   std::vector<std::vector<P>> nw_score_matrix(I xb, I xe, I yb, I ye, std::function<int_fast16_t(typename std::iterator_traits<I>::value_type, typename std::iterator_traits<I>::value_type)> &&score_function, P ID = -1, P S = -1, P M = 1)

这个编译。

在这种情况下，函数plus_minus_one是

  struct plus_minus_one {
     template<typename T, typename R = int_fast16_t>
     R operator()(const T &x, const T &y) { return x == y ? 1 : -1; }
  };

并通过使用

scoring::plus_minus_one matchScoring;

和

nw_score_matrix(x.begin(), x.end(), y.begin(), y.end(), matchScoring);

我意识到我可以在模板中声明一个typename F并使score_function成为a

F &&score_function

但是我想确保如果有人创建了一个特定于某些类型的functor / lambda，那么该函数会处理正确的类型。 那么为什么声明不能编译？

编辑：找到一个完整的例子https://github.com/meconlen/stringAlgorithms/tree/soq

Answer 1

要调用该函数，您需要实际给它一个std::function ：

scoring::plus_minus_one matchScoring;
std::function<int_fast16_t(int,int)> score_function = matchScoring;
nw_score_matrix(x.begin(), x.end(), y.begin(), y.end(), std::move(score_function));

否则，编译器的转换次数太多，无法确定您要执行的操作。

Answer 2

简要说明。 当你写：

template <typename P = int>
void f(std::function<P()>) {}

然后P仍处于推导的上下文中，这意味着编译器将尝试根据参数表达式的类型推导出P ，忽略默认值（ int ）。 但是，类型推导仅推导出类型，即参数表达式的类型必须与相应参数的类型匹配，以便编译器推导出缺少的类型模板参数。

所以，一旦你调用如下函数：

std::function<float()> a;
f(a);

编译器将用float替换P

现在，如果你想传入一个函数的地址：

char foo() { return {}; }
f(&foo);

编译器会抱怨它不能推断出P ，因为：

1. 它仍处于推断的背景中。
2. 参数的类型（ char(*)() ）与参数std::function<P()>的类型不匹配。

即，编译器不知道P从一个签名std::function<P()>应当克服复位类型的函数指针，匹配char 。

比方说，您可以明确强制类型：

f<char>(&foo);

但那不是很灵活。

您还可以将std::function放在非推导的上下文中，并在其他地方推导出P ：

template <typename T> struct identity { using type = T; };

template <typename P>
void f(typename identity<std::function<P()>>::type, P c) {}

f(&foo, 'a'); // P will be deduced from the 'a' argument

但是如果c是默认的并且未在函数调用参数列表中指定，则这将不起作用。

没有什么可以阻止你推断出参数表达式的确切类型：

template <typename F>
void f(F&& f) {}

f(&foo);

如果您在意，您可以随时检查f返回的是否可转换为P ，或者只读取该类型。

在您的场景中，完全不相关类型的实例（ plus_minus_one ）作为std::function的实例传递，因此显然，推断失败。 编译器不知道它必须查看其operator() ，并使用其默认的返回类型。

std::function本身是一个类型擦除器，在你的情况下你真的不需要擦除任何类型。

Answer 3

使用Piotr Skotnicki提供的建议，我为您获得了以下可能的解决方案。 您希望C ++推断出score_function本身的类型，而不是它的嵌套类型。 但是，一旦你有这种类型 - 让我们称之为F ，那么你可以手动检索你需要的东西。

这个辅助特征结构提取P从给定功能类型代码F （这基本上彼得Skitnicki的评论）

template<typename F, typename I>
struct PP {
    typedef typename std::decay<typename std::result_of<
      F(typename std::iterator_traits<I>::value_type,
        typename std::iterator_traits<I>::value_type)
      >::type>::type type;
};

现在，有了这个帮助，您可以将您的功能定义为：

template<typename I, typename F>
   std::vector<std::vector<typename PP<F,I>::type>>
     nw_score_matrix(I xb, I xe, I yb, I ye,
                     F &&score_function,
                     typename PP<F,I>::type ID = -1,
                     typename PP<F,I>::type S = -1,
                     typename PP<F,I>::type M = 1)
   {
       typedef typename PP<F,I>::type P;

       ....... your existing code ......
   }

...然后您可以在呼叫站点上调用该功能而无需任何更改。 特别是，您不需要将matchScoring转换为std::function对象。

我相信它符合你的要求F可能是一个仿函数， std::function或lambda - 它应该适用于所有情况。