从函数参数推断模板类型

Question

我不确定问题的标题，但基本上我很好奇如何创建一个 visitor-like 函数，该函数可以在正确使用的 collection 上对某些类型进行操作类型推断。

例如，collection 包含继承自单个碱基 class (Base) 的 objects。某些操作仅适用于特定的 child classes（例如，FooBar 继承自 Base）。

一个实现可以是

template<class T, class F>
void visit(F f)
{
  for (auto c : the_collection) {
    if (auto t = dynamic_cast<T*>(c)) {
      f(t);
    }
  }
}

这里的问题是调用这样的函数需要指定class类型FooBar两次：

visit<FooBar>([](FooBar* f) { f->some_method(); });

我想使用类型推断，所以我可以只写 visit([](FooBar* f) ...，但无法获得正确的模板。

例如：

template<class T>
using Visitor = std::function<void(T*)>;
template<class T>
void visit(const Visitor<T>& f)
{
  for (auto c : the_collection)
    if (auto t = dynamic_cast<T*>(c))
      f(t);
}

适用于 visit<FooBar>([](FooBar*) ... 但不适用于 visit([](FooBar*) ...。

no matching overloaded function found

void visit(const std::function<void(T *)> &)': could not deduce template argument for 'const std::function<void(T *)> &' from '{....}::<lambda_2c65d4ec74cfd95c8691dac5ede9644d>

是否可以定义一个模板以这种方式推断类型，或者语言规范不允许这样做？

Answer 1

到目前为止我找到的最简单的方法（但不完全是我一直在寻找的）是使用问题中指示的第二种形式定义访问者，并将 lambda 参数声明为auto:

template<class T>
using Visitor = std::function<void(T*)>;
template<class T>
void visit(const Visitor<T>& f)
{
  for (auto c : the_collection)
    if (auto t = dynamic_cast<T*>(c))
      f(t);
}

// ...

visit<FooBar>([](auto f) { f->some_method(); });

Answer 2

我们可以通过推断lambda的调用运算符的类型来实现visit([](FooBar*){ /*...*/ });所需的语法。

template <typename Element, typename Class, typename Parameter>
void call(Element element, Class *callable, void(Class::*function)(Parameter) const) {
  if (auto parameter = dynamic_cast<Parameter>(element)) {
    (callable->function)(parameter);
  }
}

template <typename Functor>
void visit(Functor &&functor) {
  for (auto element : the_collection) {
    call(element, &functor, &Functor::operator());
  }
}

Answer 3

您标记了 C++17，因此您可以使用 std::function 的演绎指南。

那么下面的事情呢？

template <typename>
struct first_arg_type;

template <typename R, typename T0, typename ... Ts>
struct first_arg_type<std::function<R(T0, Ts...)>>
 { using type = T0; };

template <typename F>
void visit (F const & f)
 {
   using T = typename first_arg_type<decltype(std::function{f})>::type;

   for (auto c : the_collection)
      if (auto t = dynamic_cast<T>(c))
         f(t);
 }

观察到，您可以在 std::function 中使用标准类型 first_argument_type 而不是自定义类型特征 first_arg_type，因此

   using T = typename decltype(std::function{f})::first_argument_type;

不幸的是，std::function::first_argument_type 从 C++17 开始被弃用，将从 C++20 中删除。

从函数参数推断模板类型

Infering template type from function argument

c++

templates

type-inference

c++17