[[nodiscard]] 在 std::function 返回类型定义中？

Question

我想知道是否有办法拥有这样的东西：

using CallbackType = std::function<[[nodiscard]]bool(void)>; 

（我知道上面的代码不会被编译并抱怨nodiscard不能应用于类型！）

我的目标是强制回调的调用者检查它的返回值！

Answer 1

你可以做这样的事情

#include <iostream>
#include <utility>

template <typename R, typename... Args>
struct Function {
  using Fn = R (*)(Args...);

  Fn fn;

  explicit Function(Fn fn) : fn{fn} {}

  [[nodiscard]] R operator()(Args... args) {
    return (*fn)(std::forward<Args>(args)...);
  }
};

template <typename R, typename... Args>
Function(R (*)(Args...)) -> Function<R, Args...>;


bool bar(const int& x) { return x % 2 == 0; }

int main() {
  Function{&bar}(10);
}

警告：

Compiler stderr

<source>: In function 'int main()':

<source>:24:17: warning: ignoring return value of 'R Function<R, Args>::operator()(Args ...) [with R = bool; Args = {const int&}]', declared with attribute 'nodiscard' [-Wunused-result]

   24 |   Function{&bar}(10);

      |   ~~~~~~~~~~~~~~^~~~

<source>:12:19: note: declared here

   12 |   [[nodiscard]] R operator()(Args... args) {

      |                   ^~~~~~~~

编辑：扩展到成员函数 (+const) + lambda（带推导指南）

template <typename T, typename = std::void_t<>>
struct Function;

template <typename R, typename... Args>
struct Function<R (*)(Args...)> {
  using Fn = R (*)(Args...);

  Fn fn;

  explicit Function(Fn fn) : fn{fn} {}

  [[nodiscard]] R operator()(Args... args) {
    return fn(std::forward<Args>(args)...);
  }
};

template <typename T, typename R, typename... Args>
struct Function<R (T::*)(Args...)> {
  using MFn = R (T::*)(Args...);

  T* t;
  MFn mfn;

  Function(T* t, MFn mfn) : t{t}, mfn{mfn} {}

  [[nodiscard]] R operator()(Args... args) {
    return (t->*mfn)(std::forward<Args>(args)...);
  }
};

template <typename T, typename R, typename... Args>
struct Function<R (T::*)(Args...) const> {
  using MFn = R (T::*)(Args...) const;

  const T* t;
  MFn mfn;

  Function(const T* t, MFn mfn) : t{t}, mfn{mfn} {}

  [[nodiscard]] R operator()(Args... args) {
    return (t->*mfn)(std::forward<Args>(args)...);
  }
};

template <typename T>
struct Function<T, std::void_t<decltype(&T::operator())>> final
    : Function<decltype(&T::operator())> {
  explicit Function(const T& t)
      : Function<decltype(&T::operator())>(&t, &T::operator()) {}
};

template<typename T>
Function(T) -> Function<T>;

template<typename T, typename R, typename ...Args>
Function(T*, R(T::*)(Args...)) -> Function<R(T::*)(Args...)>;

template<typename T, typename R, typename ...Args>
Function(const T*, R(T::*)(Args...) const) -> Function<R(T::*)(Args...) const>;

void foo() {}

struct Foo
{
    void foo() const {}
};

int main() {
  Function{&foo}();
  Function{[]{}}();
  Foo foo{};
  Function{&foo, &Foo::foo}();
}

Answer 2

您可以直接包装std::function或真正的 lambda 以修改诸如[[nodiscard]]类的属性。

您关于公共继承有问题的评论是绝对正确的。 但是，这不适用于私有继承，因为您可以控制这些问题。
编辑：但是如果你绝对不喜欢它，你可以重写下面的代码以使用私有成员而不是私有继承，代价是使代码更冗长，但有支持原始函数指针的好处。

template <typename Function>
struct NoDiscard : private Function {
  NoDiscard() = default;
  NoDiscard(NoDiscard const&) = default;
  NoDiscard(NoDiscard&&) = default;
  NoDiscard& operator=(NoDiscard const&) = default;
  NoDiscard& operator=(NoDiscard&&) = default;

  NoDiscard(Function&& fn) : Function(std::move(fn)) {}
  NoDiscard(Function const& fn) : Function(fn) {}

  template <typename... Ts>
  [[nodiscard]] auto operator()(Ts&&... ts) {
    return Function::operator()(std::forward<Ts>(ts)...);
  }
};

// convenience function to make the call look intuitive
template <typename Function>
auto add_nodiscard(Function&& f) {
  return NoDiscard<Function>(std::forward<Function>(f));
}

这将允许您简单地将add_nodiscard到任何函子或可调用类型。 例子：

void test_good(auto fn) {
  (void)fn();
}
void test_bad(auto fn) {
  fn();
}


int main() {
  test_good(             (                         ([](){return true;})));
  test_bad (             (                         ([](){return true;})));
  test_good(add_nodiscard(                         ([](){return true;})));
  test_bad (add_nodiscard(                         ([](){return true;}))); // warns about discarded result

  test_good(             (std::function<bool(void)>([](){return true;})));
  test_bad (             (std::function<bool(void)>([](){return true;})));
  test_good(add_nodiscard(std::function<bool(void)>([](){return true;})));
  test_bad (add_nodiscard(std::function<bool(void)>([](){return true;}))); // warns about discarded result
}

现场演示

这有一个警告，您不能将 this 与必须接收std::function对象的类型一起使用。

我相信这样的目标是不可能的，因为您无法更改库函数的类型或直接向其添加属性。 并且您在std::function调用之前添加的任何包装器都不会对[[nodiscard]]产生影响，因为std::function将尽职尽责地从其被调用方返回返回值。

免责声明：我是说这绝对不可能，其唯一目的是被证明是错误的。