[英]Passing (partially) templated template function as std::function(or function pointer)
#include <vector>
#include <functional>
template<class F>
class Foo
{
public:
template <class T>
void std_function(std::function<F(std::vector<T>)> functor)
{
/* something */
}
template <class T>
void func_ptr(F (*funtor)(std::vector<T>))
{
/* something else */
}
};
template<class T, class F>
F bar(std::vector<T>)
{
return F();
}
int main()
{
Foo<double> test;
std::function<double(std::vector<int>)> barz = bar<int, double>;
test.std_function(bar<int, double>); //error 1
test.std_function(barz); //OK 1
test.func_ptr(bar<int, double>); //OK 2
test.std_function(bar<int>); //error 2::1
test.func_ptr(bar<int>); //error 2::2
return 0;
}
问题1。
行错误1 :我试图将显式实例化的模板函数( bar<int, double>
)作为std::function
传递,但它不合法。
行OK 1 :如果我将bar<int, double>
包装到std::function<double(std::vector<int>)>
并传递包装函子,它现在是合法的。
行OK 2 :如果我通过Foo::func_ptr
传递bar<int, double>
,它将函数指针作为参数而不是std::function
,它也是合法的。
我想让Line 错误1合法。 与在行OK 2中一样 ,可以在没有任何包装器的情况下传递bar<int, double>
(与行OK 1不同)并保持相同的形式。 但是,参数类型不同。 我想传递为std::function
,而不是函数指针。
问题2。
行错误2 :: 1和2 :: 2 :我想在这里实现的是,我希望类Foo
推导出返回类型的bar
作为其类模板类型F
(对于上面的代码, F
是double
)。 所以我可以传递bar<int>
,而不是bar<int, double>
。
但它似乎失败了,因为即使我通过Foo::func_ptr
传递bar<int>
,它仍然会产生错误。 我怎样才能使这段代码成为我的意图?
对于错误1,发生的事情是编译器试图在std::function
替换T
,但它不能,因为最终函数指针和std::function
是不同的类型,并且没有为函数指针定义转换std::function
这有效:
std::function<double(std::vector<int>)> barz = bar<int, double>
因为std::function
巧妙地用type-erasure编写,所以有一个构造函数可以接受任何可转换为它需要的类型的可调用函数。 请注意,这与上面错误中的类型推导不同,因为这里我们已经为std::function
指定了模板参数。
请注意,我们可以做一些工作让Foo::std_function
正常工作。 首先更改其签名以获取转发参考:
template <class T>
void std_function(T&& functor){/*I'll talk about this in a bit*\}
然后我们可以通过使用一些帮助器结构来确定它的类型,从而在内部构建我们的std::function
(你想要传递给它,我不知道)。 对于函数指针,我们可以执行以下操作:
// base
template<class... T>
struct function_type_impl;
// specialization for function ptrs and static class fns
template<class Ret, class... Args>
struct function_type_impl<Ret(*)(Args...)>
{
using type = std::function<Ret(Args...)>;
};
// type alias so we don't need to keep typing typename ... ::type
template<class... T>
using function_type = typename function_type_impl<std::decay_t<T>...>::type;
然后我们可以修改我们的std_function
签名:
template <class T>
void std_function(T&& functor)
{
function_type<T> myFunction = std::forward<T>(functor);
// do something with our std::function
}
然后你可以称之为
test.std_function(&::bar<int, double>);
但是,如果我们想要更完整,并接受仿函数,lambdas,甚至其他std::functions
,我们可以添加更多的特化:
namespace detail
{
template<class... T>
struct function_type_impl;
template<class Callable>
struct function_type_impl<Callable>
{
using type = typename function_type_impl<decltype(&Callable::operator())>::type;
};
template<class C, class Ret, class... Args>
struct function_type_impl<Ret(C::*)(Args...) const>
{
using type = std::function<Ret(Args...)>;
};
template<class Ret, class... Args>
struct function_type_impl<Ret(*)(Args...)>
{
using type = std::function<Ret(Args...)>;
};
template<class... T>
using function_type = typename function_type_impl<std::decay_t<T>...>::type;
}// detail namespace
现在,以下内容也将起作用:
struct MyFunctor
{
double operator()(std::vector<int>) const
{
return 42;
}
};
struct MyFunctor2
{
static double foo(std::vector<int>)
{
return 42;
}
};
int main()
{
Foo<double> test;
std::function<double(std::vector<int>)> barz = bar<int, double>;
test.std_function(&::bar<int, double>);
test.std_function(barz);
test.std_function([](std::vector<int>)->double{return 42;});
test.std_function(MyFunctor{});
test.std_function(MyFunctor2::foo);
}
对于错误2 :: 1和2 :: 2,问题更简单; 函数根本不存在,直到它们被完全实例化。 也就是说,您无法创建指向部分模板化函数的函数指针。 在尝试获取函数指针时,必须指定所有模板参数。 由于您已经指定了返回类型,因此如果您明确告诉func_ptr
要为T
推导出什么,您可以允许编译器为您实例化其余的指针:
test.func_ptr<int>(bar);
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