std::function模板参数解析

Question

std::function模板参数解析

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我目前正在开发一个库，在该库中我正在链接函数对象。

我正在创建一个函数模板，它接受可调用对象 (目前是 std::function)，并在函数的输出和输入类型上进行参数化。这里是我所定义的简化版本:

template <typename In, typename Out>
std::vector<Out> process(std::vector<In> vals, std::function< Out(In) > func)
{
    // apply func for each value in vals
    return result;
}

我遇到的问题与用法有关。当我传递一个lambda表达式时，编译器无法正确推断类型，因此会抱怨该函数不存在：

std::vector<string> strings;
// does NOT compile
auto chars = process(strings,
        []( std::string s ) -> char
        {
            return s[0]; // return first char
        }
);

如果我明确地将lambda表达式包装在std::function中，程序就可以编译：

std::vector<string> strings;
// DOES compile
auto chars = process(strings,
        std::function< char(std::string) >(
        []( std::string s ) -> char
        {
            return s[0]; // return first char
        })
);

我还没有测试过传递函数指针或函数对象，但如果我不直接传递显式的std::function对象，似乎编译器很难推断In和Out参数。我的问题是：是否有办法绕过这个问题，以便在调用处不显式地提及输入/返回类型而推断出可调用对象的输入/返回类型？也许可以将模板参数化为函数类型，而不是输入/返回类型？基本上，我需要推断任意可调用对象的In和Out类型。也许有一些auto/decltype技巧可以用于模板函数的返回类型？谢谢。

- Alexander Kondratskiy

这只是一个例子，但这正是std::transform所做的。 - Jon

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是的，我完全意识到这一点。Transform函数适用于迭代器，但我需要创建另一个对象，该对象的参数基于转换的返回类型。据我所知，transform函数不需要这些类型，因为它可以只执行*out = *in++; ++out;而不必知道value_types的值，因为它只处理迭代器。这个例子简化了很多事情-要求了解输入/返回类型。 - Alexander Kondratskiy

2个回答

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有没有办法绕过这个问题，以便我可以在不显式提及它们的情况下推断可调用对象的输入/返回类型？

不行。用户定义的转换不会在模板参数推导中考虑。编译器必须提供In和Out，使得参数的类型和参数的类型几乎完全匹配，但在这种情况下永远不会匹配。

或许应该将模板参数化为函数类型而不是输入/返回类型。

是的，这通常是所做的（例如查看标准库算法）。

- Cubbi

谢谢，关于用户定义转换的内容很有道理。 - Alexander Kondratskiy

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可以查看英文原文，
原文链接

- Dietmar Kühl · Accepted Answer

我认为您可以创建一个中间返回类型推导函数，该函数使用 decltype 确定要传递给实际函数对象的参数：

template <typename Out, typename In>
std::vector<Out> process_intern(std::vector<In> vals, std::function< Out(In) > func)
{
    // whatever
}

template <typename In, typename Func>
auto process(std::vector<In> vals, Func func) -> std::vector<decltype(func(vals[0]))>
{
    return process_intern<decltype(func(vals[0]))>(vals, func);
}

当然，除非有理由需要类型擦除函数类型，否则您可能希望考虑直接在process()中实现逻辑。