模板函数作为模板参数

Question

我刚刚对如何在 C++ 中以通用方式实现某些东西感到困惑。 这有点复杂，所以让我一步一步解释。

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考虑这样的代码：

void a(int) {
    // do something
}
void b(int) {
    // something else
}


void function1() {
    a(123);
    a(456);
}
void function2() {
    b(123);
    b(456);
}

void test() {
    function1();
    function2();
}

很容易注意到function1和function2的作用相同，唯一不同的部分是内部函数。

因此，我想让function通用以避免代码冗余。 我可以使用函数指针或模板来做到这一点。 让我暂时选择后者。 我的想法是它更好，因为编译器肯定能够内联函数 - 我对吗？ 如果调用是通过函数指针进行的，编译器是否仍然可以内联调用？ 这是一个附带问题。

好了，回到原点……一个有模板的解决方案：

void a(int) {
    // do something
}
void b(int) {
    // something else
}

template<void (*param)(int) >
void function() {
    param(123);
    param(456);
}

void test() {
    function<a>();
    function<b>();
}

一切都好。 但是我遇到了一个问题：如果a和b本身就是泛型，我还能这样做吗？

template<typename T>
void a(T t) {
   // do something
}

template<typename T>
void b(T t) {
   // something else
}

template< ...param... > // ???
void function() {
    param<SomeType>(someobj);
    param<AnotherType>(someotherobj);
}

void test() {
    function<a>();
    function<b>();
}

我知道模板参数可以是以下之一：

• 一种，
• 模板类型，
• 一个类型的值。

这些似乎都不能涵盖我的情况。 因此，我的主要问题是：如何解决这个问题，即在最后一个示例中定义function() ？

（是的，在这种情况下，函数指针似乎是一种解决方法 - 前提是它们也可以内联 - 但我正在寻找此类问题的通用解决方案）。

Answer 1

为了用模板解决这个问题，你必须使用模板模板参数。 不幸的是，您不能将模板模板函数作为类型传递，因为它必须首先被实例化。 但是有一个虚拟结构的解决方法。 下面是一个例子：

template <typename T>
struct a {

    static void foo (T = T ())
    {
    }

};

template <typename T>
struct b {

    static void foo (T = T ())
    {
    }

};

struct SomeObj {};
struct SomeOtherObj {};

template <template <typename P> class T>
void function ()
{
    T<SomeObj>::foo ();
    T<SomeOtherObj>::foo ();
}

int main ()
{
    function<a>();
    function<b>();
}

Answer 2

使用 C++14 中的泛型 lambda，您可以执行以下操作：

template<typename T> void a(T t) { /* do something */}
template<typename T> void b(T t) { /* something else */ }

template <typename F>
void function(F&& f) {
    f(someobj);
    f(someotherobj);
}

void test() {
    // For simple cases, auto&& is even probably auto or const auto&
    function([](auto&& t){ a(t); });
    function([](auto&& t){ b(t); });

    // For perfect forwarding
    function([](auto&& t){ a(std::forward<decltype(t)>(t)); });
    function([](auto&& t){ b(std::forward<decltype(t)>(t)); });
}

如果调用是通过函数指针进行的，编译器是否仍然可以内联调用？

它们可以，但它确实更复杂，并且它们可能比使用函子或模板更频繁地失败。

Answer 3

这是一个方法。 它可能不是最好的，但它有效：

 
 
 
  
  template <typename T, T param> void function() { param(123); param(456); } void test() { function< void(*)(int), a<int> >(); // space at end necessary to compiler function< void(*)(int), b<int> >(); // because the C++ grammar is ambiguous }
 
 

它们是否会被内联取决于编译器，但如果它们不是，我会感到相当惊讶。

编辑：好的，我今天有点不对劲，错过了参数不同类型的部分。 我的错。

使用模板可能有一种棘手的方法，但这是我能想到的最简单的方法：

#define function(x) do { x<thing1>(obj1); x<thing2>(obj2) } while(0)

我知道，我知道，“宏是邪恶的”，等等等等。 有用。 如果function需要比您的示例更复杂，您可能会遇到问题，但这比我能想出的任何东西都要容易。

Answer 4

template < typename F >
void function(F f)
{
  f(123);
}

void a(int x) { ... }

struct b { void operator() (int x) { ... } };

void outer()
{
  function(&a);
  function(b());
}