函数指针的编译时选择

Question

我想要函数指针的编译时选择。类似于下面的 functionListAutomatic

int funk( int a, int b ) { return a * b / 2; }

template< typename T0, typename T1 >
int null_func( T0 a, T1 b ) { return 0; }

tuple< int( *)(int, int), int( *)(int, float) > functionList {
    funk,
    null_func<int, float>
};

// Pseudo code.
tuple< int( *)(int, int), int( *)(int, float) > functionListAutomatic {
    condition( funk_exist( funk( int, int ) )   , funk, null_func<int, int> ),
    condition( funk_exist( funk( int, string ) ), funk, null_func<int, string> ),
};

void main() {
    int res0 = get<0>( functionList )(1, 2);
    int res1 = get<1>( functionList )(1, 2);
}

我不知道该怎么做。

我确实知道如何制作 funk_exist 以便它在编译时求值（我使用它的变体：https://en.wikibooks.org/wiki/More_C++_Idioms/Member_Detector）。但是 funk 和 null_func 这两个参数会导致问题。编译器试图找到一个 funk(int, string) 函数，但在计算 funk_exist() 之前失败了。我需要一个评估 funk_exist() 的表达式，然后 not 评估 funk( int, string ) 如果 funk_exist() 评估为 false.

感谢您的帮助。

Answer 1

namespace details {
  template<class...>struct voider{using type=void;};
  template<class...Ts>using void_t=typename voider<Ts...>::type;

  template<template<class...>class Z, class, class...Ts>
  struct can_apply:std::false_type{};
  template<template<class...>class Z, class...Ts>
  struct can_apply<Z,void_t<Z<Ts...>>,Ts...>:std::true_type{};
}
template<template<class...>class Z, class...Ts>
using can_apply=details::can_apply<Z,void,Ts...>;

样板注入！¹

添加放克：

template<class...Ts>
funk_r = decltype(funk(std::declval<Ts>()...));
template<class...Ts>
can_funk = can_apply<funk_r, Ts...>;

现在我们知道我们是否可以放克了。

但是谁会害怕呢？ funk_miester:

template<class lhs, class rhs, class=void>
struct funk_miester {
  decltype(null_func<lhs,rhs>) operator()()const{
    return null_func<lhs, rhs>;
  }
};
template<class lhs, class rhs>
struct funk_miester<lhs, rhs, std::enable_if_t< can_funk<lhs,rhs>{} >> {
  funk_r<lhs,rhs>(*)(lhs, rhs) operator()()const{
    return [](lhs l, rhs r)->funk_r<lhs,rhs> {
      return funk(l,r);
    };
  }
};

并在这条线下方查看结果：

tuple< int( *)(int, int), int( *)(int, float) > functionListAutomatic (
  funk_miester<int,int>{}(),
  funk_miester<int,string>{}()
);

而且你很有趣。

请注意，我检查是否可以在 can_funk 中调用 funk，但您可以将其替换为您想要的任何特征，只要它生成编译时布尔值即可。

在我的例子中，lambda 充当适配器，因此如果签名不匹配，它仍会生成一个函数指针。

¹ 这只是给了我一个特征来检测我是否可以在某些参数上调用 funk。你有自己的，所以你不必使用它。

Answer 2

感谢 Yakk 的回答。通过一些修改，我让它工作了，我已经在下面发布了完整的程序。

但是有一些混乱。

在细节中使用 class Z 模板将评估从细节推到 funk_r。这意味着编译器尝试评估 funk(int, string)，然后给出编译错误。显然，在使用 using 制作别名时不可能使用 SFINAE，所以我没有找到解决方案。

#pragma once
#include <string>
#include <tuple>
using namespace std;

int funk( int a, int b ) { return a * b; }

template< typename T0, typename T1 >
int null_funk( T0 a, T1 b ) { return 0; }

template< typename... Ts >
struct can_apply {
    using Yes = char[2];
    using  No = char[1];

    // SFINAE will take 'Yes' if funk( Us... ) matches. Otherwise it will take 'No'
    template< typename... Us >
    static Yes & test( decltype(funk( Us()... ))* );   // *1
    template< typename U0, typename... Us >
    static No  & test( U0* );

    static constexpr bool value = sizeof( test< Ts... >( nullptr ) ) == sizeof( Yes );
};

template< typename... Ts >
using funk_r = decltype(funk( declval<Ts>()... ));
template< typename... Ts >
using can_funk = can_apply< Ts... >;

template< typename lhs, typename rhs, typename = void >
struct funk_meister {
    typedef typename decltype(null_funk<lhs, rhs>( lhs(), rhs() ))(*TFunk)(lhs, rhs);
    TFunk operator()() const {
        return null_funk<lhs, rhs>;
    }
};
template<typename lhs, typename rhs>
struct funk_meister<lhs, rhs, enable_if_t< can_funk<lhs, rhs>::value > > {
    typedef typename funk_r<lhs, rhs>( *TFunk )(lhs, rhs);
    TFunk operator()() const {
        return []( lhs l, rhs r ) -> funk_r<lhs, rhs> {
            return funk( l, r );
        };
    }
};

tuple< int( *)(int, int),  int( *)(int, string),  int( *)(int, float)> functionList {
    funk_meister<int,int>{}(),  funk_meister<int,string>{}(),  funk_meister<int,float>{}() 
};

void test() {
    int   res0 = get<0>( functionList )(1, 2);
    int   res1 = get<1>( functionList )(1, "2");
    int   res2 = get<2>( functionList )(1, 2.5f);
}

*1。无法在此处使用 class 模板，因为 SFINAE 评估会被推送到 funk_r<...>。

函数指针的编译时选择

Compile-time selection of function pointer

function-pointers

c++11