如何声明模板化函数以便可以传入 class constructor/function

Question

我想将用户定义的函数传递给需要用户定义的匹配函数的 class。在过去的 C 时代，我会使用带有 void* 参数的函数指针。但一定有更好的方法...

这大概是我想做的事情。我的一个限制是我所在的平台没有标准库。但是基本的核心语言C++11是可以的

我需要做的事情：

#include <iostream>

using namespace std;

// TODO - replace this C construct with C++ equivalent
//typedef bool(*match_key)(const void* key1, const void* key2);

// somehow declare this as a typedef?  need a way to declare a signature in C++
typedef template<class T>
bool (*match_key)(const T& key1, const T& key2);


// *** User defined matching function
bool mymatcher(const int i, const int j) {
    return i == j;
}

template<class K>
class hashmap {
public:
    hashmap<K>(const K& key, match_key matchfunc) : key_(key), cmp(matchfunc) { }

    bool matched(const K& key) {
        return cmp(key_, key);
    }

private:
    const K key_;
    match_key cmp;
};


int main()
{
    int i = 3;
    int j = 4;

    hashmap<int> hm(i, mymatcher);
    cout << "i matches j? " << (hm.matched(j) ? "yes" : "no") << endl;

    return 0;
}

Answer 1

#include <iostream>

using namespace std;

// TODO - replace this C construct with C++ equivalent
//typedef bool(*match_key)(const void* key1, const void* key2);

// somehow declare this as a typedef?  need a way to declare a signature in C++
typedef template<class T>
using match_key = bool (*)(const T& key1, const T& key2);


// *** User defined matching function
bool mymatcher(const int i, const int j) {
    return i == j;
}

template<class K>
class hashmap{
public:
    hashmap(const K& key, match_key<K> matchfunc) : key_(key), cmp(matchfunc) { }

    bool matched(const K& key) {
        return cmp(key_, key);
    }

private:
    const K key_;
    match_key<K> cmp;
};


int main()
{
    int i = 3;
    int j = 4;

    hashmap<int> hm(i, mymatcher);
    cout << "i matches j? " << (hm.matched(j) ? "yes" : "no") << endl;

    return 0;
}

Answer 2

如果match_key的T和hashmap的K是一样的，你可以把签名部分设为hashmap：

template <typename T>
struct hashmap {
    typedef bool (*match_key)(const T& key1, const T& key2);
    ....
}

...否则我会将比较器的类型作为第二个模板参数：

template <typename K, typename C>
struct hashmap {
     C cmp;
     hashmap(const K& key, C matchfunc) : key_(key), cmp(matchfunc) { }
     ...
}

这会给用户更大的灵活性，但也为长时间的编译器错误打开了大门。

Answer 3

将函数作为指针传递的方式在 C++ 中非常受限。它无法在 C++ 中包含任何可调用对象。具体来说，就是会屏蔽C++中functor的使用。

这里的函子，指的是任何满足以下条件的类型T：

调用运算符重载；

或

具有 user-defined 转换函数，可以将其静态转换为函数指针。

无论哪种情况，任何这种类型的对象都是可调用的，并且可以像函数名一样使用。

这方面的一个例子是 std::less，它在使用需要比较 2 个对象的算法时经常使用。

为了能够传递任何可调用对象，您必须模板化函数的类型：

template <class K, class Cmp = std::less<>>
class hashmap {
public:
    hashmap<K>(const K& key, Cmp _cmp = {}): key_(key), cmp(_cmp) { }

    bool matched(const K& key) {
        return cmp(key_, key);
    }

private:
    const K key_;
    Cmp cmp;
};

如何声明模板化函数以便可以传入 class constructor/function

How to declare a templated function so that can be passed in a class constructor/function

c++

function-pointers

function-prototypes