Decucing Std :: Function с более чем двумя аргументами

Question

интересно, почему std::function осведомлен только о функциях с двумя аргументами. Я написал какой -то код, который работает хорошо, но есть ряд ограничений. Любой отзыв приветствуется. В частности, я подозреваю, что переосмысливаю колесо.

Мой код включен IdeOne и я буду на это обратиться.

Например, я могу описать тип main с:

function_type_deducer(main).describe_me();
// Output: I return i and I take 2 arguments.  They are of type:  i PPc

(где «я» означает «int» и «ppc» означает указатель к указателю к часу)

Стандартный std::function Не работает с функциями с более чем двумя аргументами (см. Последние две строки моего кода), но этот код делает (пример кода демонстрирует функции из трех Arg). Может быть, мой дизайн должен использоваться в стандартной библиотеке вместо этого! Я определяю typedef tuple<Args...> args_as_tuple; Чтобы хранить все аргументы, а не только первые два типа аргументов.

Основным трюком является вычет этой функции:

template<class T, class... Args>
auto function_type_deducer(T(Args...)) -> Function__<T, Args...> {
        return Function__<T, Args...> {};
}

Ограничения:

• Это не работает с лямбдами. Это не будет компилироваться function_type_deducer([](){}).describe_me();
• Не замечает, что есть небольшая разница между x а также y, в качестве y принимает string&, куда x принимает string. Анкет (fund :: функция тоже не замечает)

Есть идеи о том, как исправить любой из них? Я заново изобрел колесо?

Answer 1

Это не будет компилироваться function_type_deducer([](){}).describe_me();

Это сработало бы, если function_type_deducer не был шаблон. :) Не капитальные лямбды (пусто []) неявно переносимы к указателям функций. К сожалению, неявные преобразования не принимаются во внимание для некоторого вычета аргумента шаблона. Видеть этот вопрос Для получения дополнительной информации (обратите внимание, что мой ответ не полностью верен, как указывают комментарии).

---

Это не замечает, что существует небольшая разница между x и y, так как Y берет строку и, где X берет строку.

Это не проблема с функцией, это проблема с typeid, как показывает этот простой тестовый код:

template<class T>
void x(void(T)){
    T v;
    (void)v;
}

void f1(int){}
void f2(int&){}

int main(){
    x(f1);
    x(f2);
}

Живой пример на iDeone. Анкет Выход:

Ошибка: 'V' объявлен как ссылка, но не инициализированная

Простое исправление может использовать диспетчеринг тегов:

#include <type_traits> // is_reference
#include <iostream>
#include <typeinfo>

template<class T>
void print_name(std::true_type){
  std::cout << "reference to " << typeid(T).name();
}

template<class T>
void print_name(std::false_type){
  std::cout << typeid(T).name();
}

template<class T>
void print_name(){
  print_name(typename std::is_reference<T>::type());
}

И позвонить print_name<NextArg>() вместо typeid(NextArg).name().

---

Я заново изобрел колесо?

Да, вроде и нет, вы этого не сделали. Boost.function предоставляет typedefs для всех аргументов (argN_type стиль), как статическая постоянная arity для его числа. Тем не менее, вы не можете легко получить доступ к этим типам в целом. Вам понадобится кольцевой способ, чтобы не случайно получить доступ к неисчищенным. А tuple Идея работает лучше всего, однако ее можно писать более приятным способом. Вот модифицированная версия того, что я когда -то написал:

#include <tuple>
#include <type_traits>
#include <iostream>
#include <typeinfo>

namespace detail{

template<class T>
std::ostream& print_name(std::ostream& os);

template<class T>
std::ostream& print_pointer(std::ostream& os, std::true_type){
  typedef typename std::remove_pointer<T>:: type np_type;
  os << "pointer to ";
  return print_name<np_type>(os);
}

template<class T>
std::ostream& print_pointer(std::ostream& os, std::false_type){
  return os << typeid(T).name();
}

template<class T>
std::ostream& print_name(std::ostream& os, std::true_type){
  return os << "reference to " << typeid(T).name();
}

template<class T>
std::ostream& print_name(std::ostream& os, std::false_type){
  return print_pointer<T>(os, typename std::is_pointer<T>::type());
}

template<class T>
std::ostream& print_name(std::ostream& os){
  return print_name<T>(os, typename std::is_reference<T>::type());
}

// to workaround partial function specialization
template<unsigned> struct int2type{};

template<class Tuple, unsigned I>
std::ostream& print_types(std::ostream& os, int2type<I>){
  typedef typename std::tuple_element<I,Tuple>::type type;

  print_types<Tuple>(os, int2type<I-1>()); // left-folding
  os << ", ";
  return print_name<type>(os);
}

template<class Tuple>
std::ostream& print_types(std::ostream& os, int2type<0>){
  typedef typename std::tuple_element<0,Tuple>::type type;
  return print_name<type>(os);
}

} // detail::

template<class R, class... Args>
struct function_info{
  typedef R result_type;
  typedef std::tuple<Args...> argument_tuple;
  static unsigned const arity = sizeof...(Args);

  void describe_me(std::ostream& os = std::cout) const{
    using namespace detail;
    os << "I return '"; print_name<result_type>(os);
    os << "' and I take '" << arity << "' arguments. They are: \n\t'";
    print_types<argument_tuple>(os, int2type<arity-1>()) << "'\n";
  }
};

Живой пример на iDeone. Анкет Выход:

main:   I return 'i' and I take '2' arguments. They are: 
        'i, pointer to pointer to c'
x:      I return 'Ss' and I take '3' arguments. They are: 
        'i, Ss, c'
y:      I return 'Ss' and I take '3' arguments. They are: 
       'i, reference to Ss, c'

Answer 2

Ссылка на ответ с функцией Lambda дает критический подсказка: вам необходимо получить указатель на функцию члена для оператора вызова функции. То есть, если T это функциональный объект, вам нужно посмотреть на &T::operator(). Анкет С помощью обобщенных Sfinae вы можете определить, существует ли этот оператор вызова этой функции. Собрать этот материал вместе, возможно, несколько кольцевой способ, доставляющий это (что компилируется с недавней версией GCC и Clang, за исключением функции Lambda, которая еще не поддерживается Clang):

#include <iostream>
#include <sstream>
#include <string>
#include <typeinfo>
#include <functional>
#include <utility>

// -----------------------------------------------------------------------------

struct S {
    void f(int, std::string&, void (*)(int)) {}
    void g(int, std::string&, void (*)(int)) const {}
};

// -----------------------------------------------------------------------------

template <typename T> struct describer;
template <> struct describer<S>;
template <> struct describer<int>;
template <> struct describer<void>;
template <> struct describer<std::string>;
template <typename T> struct describer<T&>;
template <typename T> struct describer<T*>;
template <typename T> struct describer<T const>;
template <typename T> struct describer<T volatile>;
template <typename T> struct describer<T const volatile>;
template <typename T, int Size> struct describer<T(&)[Size]>;

template <typename T> struct describer {
    static std::string type() { return "???"; }
};
template <> struct describer<S> {
    static std::string type() { return "S"; }
};
template <> struct describer<void> {
    static std::string type() { return "void"; }
};
template <> struct describer<int> {
    static std::string type() { return "int"; }
};
template <> struct describer<std::string> {
    static std::string type() { return "std::string"; }
};
template <typename T> struct describer<T&> {
    static std::string type() { return describer<T>::type() + std::string("&"); }
};
template <typename T> struct describer<T&&> {
    static std::string type() { return describer<T>::type() + std::string("&&"); }
};
template <typename T> struct describer<T*> {
    static std::string type() { return describer<T>::type() + std::string("&"); }
};
template <typename T> struct describer<T const> {
    static std::string type() { return describer<T>::type() + std::string(" const"); }
};
template <typename T> struct describer<T volatile> {
    static std::string type() { return describer<T>::type() + std::string(" volatile"); }
};
template <typename T> struct describer<T const volatile> {
    static std::string type() { return describer<T>::type() + std::string(" const volatile"); }
};
template <typename T, int Size> struct describer<T(&)[Size]>
{
    static std::string type() {
        std::ostringstream out;
        out << "(array of " << Size << " " << describer<T>::type() << " objects)&";
        return out.str();
    }
};

template <typename... T> struct description_list;
template <> struct description_list<> { static std::string type() { return std::string(); } }; 
template <typename T> struct description_list<T> { static std::string type() { return describer<T>::type(); } };
template <typename T, typename... S> struct description_list<T, S...> {
    static std::string type() { return describer<T>::type() + ", " + description_list<S...>::type(); }
};

template <typename R, typename... A>
struct describer<R(*)(A...)>
{
    static std::string type() {
        return "pointer function returning " + describer<R>::type() + " and taking arguments"
            + "(" + description_list<A...>::type() + ")";
    }
};

template <typename R, typename S, typename... A>
struct describer<R(S::*)(A...)>
{
    static std::string type() {
        return "pointer to member function of " + describer<S>::type() + " returning " + describer<R>::type() + " "
            "and taking arguments" + "(" + description_list<A...>::type() + ")";
    }
};

template <typename R, typename S, typename... A>
struct describer<R(S::*)(A...) const>
{
    static std::string type() {
        return "pointer to const member function of " + describer<S>::type() + " returning " + describer<R>::type() + " "
            "and taking arguments" + "(" + description_list<A...>::type() + ")";
    }
};

template <typename T> char (&call_op(decltype(&T::operator())*))[1];
template <typename T> char (&call_op(...))[2];

template <typename T> struct has_function_call_operator { enum { value = sizeof(call_op<T>(0)) == 1 }; };

template <typename T>
typename std::enable_if<!has_function_call_operator<T>::value>::type describe(std::string const& what, T)
{
    std::cout << "describe(" << what << ")=" << describer<T>::type() << "\n";
}

template <typename T>
typename std::enable_if<has_function_call_operator<T>::value>::type describe(std::string const& what, T)
{
    std::cout << "describe(" << what << ")=function object: " << describer<decltype(&T::operator())>::type() << "\n";
}


int f(std::string, std::string const&, std::string&&) { return 0; }
int g(std::string&, std::string const&) { return 0; }

int main()
{
    describe("int", 1);
    describe("f", &f);
    describe("g", &g);
    describe("S::f", &S::f);
    describe("S::g", &S::g);
    describe("mini-lambda", []{}); // doesn't work with clang, yet.
    describe("std::function<int(int(&)[1], int(&)[2], int(&)[4], int(&)[4])>",
             std::function<int(int(&)[1], int(&)[2], int(&)[4], int(&)[4])>());
}