是否可以从（函子成员的）函数签名中检索参数类型以在模板中使用？

Question

假设您有一个函子：

struct MyFunctor
{
    bool operator ()( int value )
    {
        return true;
    }
};

是否可以检索函子的成员的参数类型以在模板中使用？以下是这个神话功能的用法：

template < typename FunctorType >
bool doIt( FunctorType functor, typename FunctorType::operator()::arg1 arg )
{
    return functor( arg );
}

是否有有效的语法可以替代我的神话 FunctorType::operator()::arg1 ？

Answer 1

如果您知道该项目是一个函子，那么您可以直接获取它的operator()，如下所示：

#include <iostream>

template <unsigned Idx, typename... T>
struct pick
{
    static_assert(Idx < sizeof...(T), "cannot index past end of list");
};

template <typename T, typename... TRest>
struct pick<0U, T, TRest...>
{
    typedef T result;
};

template <unsigned Idx, typename T, typename... TRest>
struct pick<Idx, T, TRest...>
{
    typedef typename pick<Idx-1, TRest...>::result result;
};

template <typename Func>
struct func_traits;

template <typename TObj, typename R, typename... TArgs>
struct func_traits<R (TObj::*)(TArgs...)>
{
    typedef R result_type;

    template <unsigned Idx>
    struct argument
    {
        typedef typename pick<Idx, TArgs...>::result type;
    };
};

template <typename Func,
          typename Traits = func_traits<Func>,
          typename R = typename Traits::result_type,
          typename Arg0 = typename Traits::template argument<0>::type,
          typename Arg1 = typename Traits::template argument<1>::type
         >
void foo(Func f)
{
    std::cout << __PRETTY_FUNCTION__ << std::endl;
};

struct thing
{
    void operator()(long, int*) { }
};

int main()
{
    foo(&thing::operator());
}

对我来说，该程序打印出：

void foo(Func) [with Func = void (thing::*)(long int, int*), Traits = func_traits<void (thing::*)(long int, int*)>, R = void, Arg0 = long int, Arg1 = int*]

关键点是Arg0 Arg1 分别是 long 和 int*。

Answer 2

不，没有。最优雅的方法是要求函子为参数类型提供 typedef，或者引入特征类。如果您希望模板使用函子和函数，则后者很有用。

或者，您可以将参数类型设置为第二个模板参数：

template < typename FunctorType, class ArgumentType >
bool doIt( FunctorType functor, ArgumentType arg )
{
    return functor( arg );
}

如果 ArgumentType 与函子所需的类型不匹配，编译器仍然会抱怨。

Answer 3

你可以用 C++0x 来做

template <typename... Args>
struct Function {
    typedef std :: tuple <Args...> args;
    void call () (Args... args);
}

template <typename... Args>
void do_it (Function<Args...>::args:: SOMETHING :: type t, Args... args) {
    something (t)
    Function <Args...> :: call (args...);
}

Answer 4

在这里，我对 @BjörnPollex（正确）答案进行了 C++11 更新。

回到问题，你想明确指定 doIt 的第二个参数，主要是为了限制可以传递的内容。在 C++11 中，您可以在不明确知道函子的参数类型的情况下暗示此限制（如果函子无论如何重载，则不会很好地定义）。

template < typename FunctorType, class ArgumentType >
auto doIt( FunctorType functor, ArgumentType arg ) -> decltype(bool(functor(arg)))
{
    return functor( arg );
}

（转换为 bool 可能根本没有必要，我把它放在这里是因为您似乎确实希望返回类型为 bool）。

此 doIt（模板）函数将采用可能与函子参数兼容的任何参数（也可转换为 bool）。如果传递的参数不兼容，该函数甚至根本不存在，并且会产生一个优雅的“doIt function not found”编译器错误。

我们可以更进一步，使用完美前向使 doIt 与 functor(arg) 完全等价：

template < typename F, class A >
auto doIt( F&& f, A&& a ) -> decltype(bool(std::forward<F>(f)(std::forward<A>(a))))
{
    return std::forward<F>(f)( std::forward<A>(a) );
}