理解std::function的模板参数问题

Question

std::function有一个模板参数：

template< class R, class... Args >
class function<R(Args...)>

我想知道，R(Args...) 是什么类型，我认为它既不是一个函数指针 T：

template<class R, typename... Args>
using T = R(*)(Args...);

也不能是 函数引用 Q：

template<class R, typename... Args>
using Q = R(&)(Args...);

所以类型P是指：

template<class R, typename... Args>
using P = R(Args...);

简单地说，这是一个函数。

我可以声明这样的一个函数并调用它：

int main(){
  P<int,int> myFunc;
  myFunc(3);
}

由于myFunc从未被定义，因此它不会编译。如果这是正确的，请问在标准中我可以找到更多关于这种函数类型的信息？

- Gabriel

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这并不是“晦涩难懂”的。它是一个带有参数包的模板（parameter pack）。 - Jesper Juhl

这是一个很好的问题。我从很多年前学习C++的过程中了解到“调用签名”的特殊化，但从未见过相关文档。我很想知道是否有cppreference上的文章介绍或它是否在标准中提到。 - Richard Hodges

我认为你的示例中缺少了 R，应该是 template<typename R, typename... Args> using P = R(Args...);。 - user7860670

回复：标准中的位置。那应该是dcl.fct。 - Igor Tandetnik

int f(int); 是一个函数声明，其类型为 int(int)，与 int f[10] 声明一个类型为 int[10] 的数组的方式相同。请注意，这里只是声明函数而不是定义函数。 - Barry

Answer 1

正如您所注意到的那样，类型只是一个函数类型，在C++类型系统中是一个完全定义良好的类型，在规范的第3.9.2节中定义：

3.9.2 复合类型

- 函数，具有给定类型的参数并返回给定类型的 void 或引用或对象。

程序：

template<class R, typename... Args>
using P = R(Args...);

int main(){
  P<int,int> myFunc;
  myFunc(3);
}

编译完全没有问题。它无法完成的是链接 - 您将收到类似于以下错误的错误

prog.cpp:6: undefined reference to `myFunc(int)'

由于您声明了一个函数（并调用它），但从未定义它。

- Chris Dodd

Answer 2

正如您在cppreference上所看到的，

template< class R, class... Args >
class function<R(Args...)>

这只是一个 std::function 的原型，它以参数包 Args 作为参数并返回类型为 R 的内容。

两个简单的例子

• std::function<const int&()> F([]{ return 42; }); 不带参数并返回一个 const int &。

如果您声明：

void print_num(int i)
{
    std::cout << i << '\n';
}

• std::function<void(int)> f_display = print_num; 接受一个 int 参数并返回空。

- user6547518