在没有 lambda 的情况下将模板化函数作为方法参数传递？

编程问答 2022-07-28

问题描述

我确实希望能够在不声明 lambda 的情况下使用 extFunction 或 std::max 或 std::min 作为 square 方法的参数：

template<typename T>
T extFunction(T a,T b)
{
    return a;
}

class Stuff
{
public:
    template <typename F>
    int square(int num,int num2,F&& func) 
    {
        return func(num,num2);
    }
};

int main()
{
    Stuff s;
    std::cout << s.square(1,2,std::max<int>) << std::endl;
    return 0;
}

但是编译器 (gcc 11.1) 告诉我：

函数不明确：“无法推导出模板参数'F'”

有没有一种简单的方法可以在没有 lambda 的情况下做到这一点？

编辑：

也许展示如何使用 lambdas 做到这一点会很有趣：

std::cout << s.square(1,[](auto&& a,auto&& b){return std::max(a,b);}) << std::endl;
    
std::cout << s.square(1,auto&& b){return std::min(a,auto&& b){return extFunction(a,b);}) << std::endl;

输出：

Program returned: 0
Program stdout

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1
1

解决方法

您不应该获取标准库函数的地址。详情请看这里：

Can I take the address of a function defined in standard library?

因此，除了将 std::max 打包到函数对象（即 lambda、函子）或函数中之外，没有其他简单的方法。

,

std::max 和 std::min 的问题在于它们模棱两可，正如您所看到的 here。有几个重载，您必须告诉编译器您想使用哪一个。

  • 在现代 C++ 中，您实际上会将所需的重载包装到 lambda 或 函子 中。

  • 如果由于某种原因您无法使用 lambda 的旧代码（例如 C++03），您可以执行 static_cast 来告诉使用如下重载的编译器

    template <typename F,typename... Args>
auto func(F f,Args... args) {
  return f(args...);
}

int main() {
  std::cout << func(static_cast<double const&(*)(double const&,double const&)>(std::max),3.0,2.0) << std::endl;
  return EXIT_SUCCESS;
}

    Try it here!

    正如用户 JeJo 已经提到的，这被认为是不良做法（自 C++20 起），可能导致未指定的 (not undefined!) 行为，如 std::min 和std::max 不可寻址。 他所指的标准部分最近才在基于 this draft 的 C++20 中引入。可以在 here 上找到用户 Barry 发布的另一篇关于此的帖子。

,

在 C++ 中，当你想传递一个 invocable 时，它​​是多态的，因为它有多个潜在的签名，最好的方法是将它包装在一个对象中。重载集不是一等公民。不过有proposals。

当可调用对象是您提供给用户的东西时，将其定义为对象很简单：

inline constexpr auto extFunction = []<typename T>(T a,T b) -> T {
     return a;
};

当你有一个重载集时，你必须把它包装起来。这很烦人，但您可以使用宏减少样板：

#define FWD(x) static_cast<decltype(x)&&>(x)
#define RETURNS(expr) noexcept(noexcept(expr)) -> decltype(expr) { return expr; }
#define OVERLOADS_OF(name) [&](auto&& ...args) RETURNS(name(FWD(args)...))

您的示例如下所示：

std::cout << s.square(1,2,OVERLOADS_OF(std::max)) << std::endl;        
std::cout << s.square(1,OVERLOADS_OF(std::min)) << std::endl;
std::cout << s.square(1,extFunction) << std::endl;

为了完整起见，在相当狭窄的情况下，接收者还可以定义函数指针重载：

int square(int num,int num2,int (*func)(int,int));
s.square(1,extFunction); // now works

模板推导是从一个函数指针开始的，所以extFunction的模板参数是推导的。

正如其他答案中提到的，对于标准库，您要避免依赖大多数标准库函数的特殊性，因为标准只承诺您可以调用它们，并不保证它们的形式。

c++function-pointersfunction-templateslambdalambdalambdatemplatestemplatestemplates