C++ 中哪些类型被认为是可调用的？

Question

我试图理解可以作为 std::invoke 的第一个参数传递的概念和事物类型的层次结构。

让我们考虑一种类型 F，其中存在至少一个 Args 的组合，使得 std::is_invokable_v<F, Args...> 是 true。

问题[1]:F可以有哪些类型?

这是一份暂定名单：

• std::function_v<F>等函数是true
• 一个函数指针使得 std::function_v<std::remove_pointer_t<F>> 是 true
• 一个函数引用使得 std::function_v<std::remove_reference_t<F>> 是 true
• 对函数指针的引用使得 std::function_v<std::remove_pointer_t<std::remove_reference_t<F>>> 是 true
• 指向成员函数的指针，使得 std::is_member_function_pointer_v<F> 是 true
• 对指向成员函数的指针的引用使得 std::is_member_function_pointer_t<std::remove_reference_t<F>> 是 true
• 指向成员对象的指针，使得 std::is_member_object_pointer_v<F> 是 true
• 对指向成员对象的指针的引用使得 std::is_member_object_pointer_v<std::remove_reference_t<F>> 是 true
• a class 使得 std::is_class_v<F> 是 true 并且 F::operator() 存在
• 对 class 的引用使得 std::is_class_v<std::remove_reference_t<F>> 是 true 并且 std::remove_reference_t<F>::operator() 存在
• 一个联合使得 std::is_union_v<F> 是 true 并且 F::operator() 存在
• 对联合的引用使得 std::is_union_v<std::remove_reference_t<F>> 是 true 并且 std::remove_reference_t<F>::operator() 存在
• 闭包类型
• 对闭包类型的引用使得 std::remove_reference_t<F> 是闭包类型

这个列表正确吗？还有其他可行的选择吗？

问题 [2]: 闭包类型只是 lambda 表达式的类型，还是在 C++ 中有其他方式创建可以被视为闭包类型的东西？

问题[3]:标准有时会谈到函数对象：问题1)列表中的什么被认为是函数对象？

问题 [4]: 执行以下操作:

• 闭包类型
• a class 使得 std::is_class_v<F> 是 true 并且 F::operator() 存在
• 一个联合使得 std::is_union_v<F> 是 true 并且 F::operator() 存在

属于标准中的特定概念（基本上是具有 operator() 的东西）？如果不是，什么是类型特征的好名字（例如，如果这样的东西在计算机科学或其他编程语言中有一个通用名称），可以检测类型是否满足列出的要点之一？

Answer 1

1. R(Args...)、R(Args...) noexcept、R(Args......) 和 R(Args......) noexcept.
形式的函数类型
2. （可能 cv-qualified）指向#1。
3. (可能 cv-qualified) class 类型至少有一个 public operator() 成员（包括继承）；
4. (可能 cv-qualified) class 类型至少有一个 public non-explicit 转换函数到 a) 参考 #1，b) #2，或c) 对#2 的引用（包括继承的）；
5. （可能 cv-qualified）指向成员的指针。
6. 参考以上内容。

对于#3、#4 及其引用，有一个额外的条件，即类型中编码的 cv-qualification 和值类别必须与至少一个这样的函数兼容。

"Function object types" 是可以使用通常的函数调用语法调用的对象类型，即#2-#4。指向成员的指针不合格，因为您不能用 ().

调用它们

A "callable type" 根据定义是 "a function object types or a pointer to member"，即 #2-#5.

函数类型和引用类型不是对象类型，因此既不是函数对象类型也不是可调用类型，但可以通过 std::decay.

的应用成为一个类型

Answer 2

我认为您错过了

中的许多变体

• a class 这样 std::is_class_v<F> 就是 true 并且 F 继承了一个 operator()

至于闭包和 lambda，请注意 C++ 没有神奇的 lambda。 Lambda 只是 class 类型的对象，通过方便的语法创建。 std::bind 也会产生一个 Callable 对象，这也可以被认为是一个闭包。但是 "closure" 是一个在 C++ 中没有确切含义的标签，不应该出现在列表中，正如 Nicol Bolas 在评论中指出的那样。