使用 std::views 的模板类型推断

Question

我对函数式编程的了解有些迟了，并且开始思考 ranges/views。我正在使用 MSVC19 并针对 C++ 20 进行编译。

我正在使用 std::views::transform，编译器似乎没有像我天真地希望的那样推断类型。

这是一个小例子，它只接受一个字符串向量并计算它们的长度：

#include <vector>
#include <iostream>
#include <ranges>

template<typename E>
auto length(const E& s)
{
    std::cout << "Templated length()\n";
    return static_cast<int>(s.length());
}

template<typename E>
auto getLengths(const std::vector<E>& v)
{
    return  v | std::views::transform(length<E>);
}

int main()
{
    std::vector<std::string> vec = { "Larry","Curly","Moe" };
    for (int i : getLengths(vec))
    {
        std::cout << i << "\n";
    }
    return 0;
}

输出：

Templated length()
5
Templated length()
5
Templated length()
3

我的问题是为什么要更改此行中的代码（删除 <E>）：

    return  v | std::views::transform(length);

给我一大堆错误，首先是：Error C2672 'operator __surrogate_func': no matching overloaded function found ?

为什么编译器不推断类型为 std::string？ 如果我用非模板函数替换模板：

auto length(const std::string& s) -> int
{
    std::cout << "Specialized length()\n";
    return static_cast<int>(s.length());
}

代码编译并运行，很明显没有模板，编译器找到了我正在使用的特定类型的匹配项。

Answer 1

这与观点无关。您可以将问题简化为：

template <typename T>
int length(T const& x) { return x.length(); }

template <typename F>
void do_something(F&& f) {
   // in theory use f to call something
}

void stuff() {
    do_something(length); // error
}

C++ 并不真正进行类型推断。当您有 do_something(length) 时，我们需要选择 length 我们正在谈论 就在那里 。我们不能那样做，所以这是一个错误。 do_something 没有办法说“我想要用 std::string 调用的函数模板的实例化——这完全取决于调用者给 do_something 正确的东西。

原来的例子也是如此。 length<E> 是具体函数。 length不是随便传进去就可以的

典型的方法是通过将函数模板包装在 lambda 中来延迟实例化：

void stuff() {
    do_something([](auto const& e) { return length(e); }); // ok
}

现在，这行得通了——因为 lambda 是一个表达式，其类型可以由 do_something 推导出来，而只有 length 不能。而且我们不用手动提供模板参数，这样容易出错。

我们可以用一个宏概括这个：

#define FWD(arg) static_cast<decltype(arg)&&>(arg)
#define LIFT(name) [&](auto&&... args) -> decltype(name(FWD(args)...)) { return name(FWD(args)...); }

void stuff() {
    do_something(LIFT(length));
}

这避免了一些额外的输入，并且可能使意图更加清晰。

使用 std::views 的模板类型推断

Template type inference using std::views

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