4

Как передать в шаблон с параметром-функцией лямбду? Почему так не работает?

Минимальный пример такой:

template <typename T>
void invoke(std::function<void(T)> f, T val)
{
    f(val);
}

int main()
{
    auto printer = [](int x){ std::cout << x; };
    ::invoke(printer, 42);
}

Я конечно могу явно указать ::invoke<int> или в параметре функции int указать, но тогда это нужно делать при каждом вызове и нет смысла в шаблоне... Как сделать, чтобы в общем случае вызов ::invoke(...) работал?

P.S.: просто поменять std::function на шаблонный параметр нельзя (т.к. нужно переделывать кучу кода тогда)

1
  • Не работает потому, что из передаваемого типа anonymous_class нет возможности вывести параметр шаблона T. Непонятно, зачем вам нужна эта функция, если есть std::invoke. 19 ноя 2018 в 9:59

4 ответа 4

5

Если шаблонный параметр фигурирует в типе какого-то параметра функции и при этом находится там в т.наз. дедуцируемом контексте (deduced context), то соответствующий шаблонный аргумент будет дедуцироваться компилятором из типа соответствующего аргумента функции. При этом требуется чтобы:

  1. все дедукции таких шаблонных аргументов (в каждом параметре функции) были успешными, и
  2. все дедукции одного и того же шаблонного аргумента давали один и тот же результат

То есть вот такой пример

template <typename T> struct S { S(T) {} };

template <typename T> void foo(T t, S<T> s) {}

int main() 
{
  foo(5, 5);
}

компилироваться не будет, т.к. дедукция шаблонного аргумента T из типа второго аргумента функции завершается безуспешно. Тот факт, что шаблонный аргумент T успешно дедуцируется из типа первого аргумента функции, никак ситуацию не спасает. В данном примере T находится в дедуцируемом контексте и в первом, и во втором параметре. Это значит, что дедукция должна выполняться через оба параметра и должна завершаться успешно в обоих (и должна выводить одно и то же значение T). В противном случае код некорректен.

Подавить это деструктивное поведение второго параметра функции можно, если в объявлении этого параметра умышленно поместить T в недедуцируемый контекст (non-deduced context). Например, если тип второго параметра описать как вложенный тип постороннего шаблона-оболочки

template <typename T> struct S { S(T) {} };

template <typename T> struct W
{
  using S = ::S<T>;
};

template <typename T> void bar(T t, typename W<T>::S s) {}

int main() 
{
  bar(5, 5);
}

В этом варианте второй аргумент функции исключается из процесса дедукции T и дедукция T выполняется только на основе первого аргумента (и проходит успешно).

Ваш пример страдает от этой же самой проблемы. То есть в вашем примере работоспособный "костыль" может выглядеть так

template <typename T> struct W
{
  using F = std::function<void(T)>;
};

template <typename T> void invoke(typename W<T>::F f, T val)
{
  f(val);
}

int main()
{
  auto printer = [](int x){ std::cout << x; };
  ::invoke(printer, 42);
}

Вполне может быть, что я упускаю уже готовое стандартное средство для решения этой же проблемы этим же способом.

4
  • Чтобы не делать отдельный класс-оболочку на каждый такой случай, можно использовать std::enable_if_t<1, std::function<void(T)>>. Еще вариант: std::common_type_t<std::function<void(T)>>. 19 ноя 2018 в 17:39
  • 1
    @HolyBlackCat: Я вот как раз ищу какой-то std::identity_wrapper или что-то в этом роде. Или лучше std::non_deduced. Варианты с std::enable_if и т.п., разумеется, работают, но на первый взгляд сбивают с толку. 19 ноя 2018 в 17:42
  • То есть играет роль порядок аргументов? Если объявить foo(T t, S<T> s) будет выводить?
    – Cerbo
    19 ноя 2018 в 19:19
  • @Cerbo: Нет, не играет. Я же написал: требуется, чтобы все дедукции шаблонных аргументов (в каждом параметре функции) были успешными. Все. Порядок не важен. В моём примере невозможно дедуцировать T из аргумента 5 для параметра типа S<T>. Это всегда будет "падать", где бы в списке параметров это S<T> ни располагалось. 19 ноя 2018 в 19:26
2

Можно сделать вариадик-шаблон, тогда вам не придется менять уже существующий код:

template <typename function_t, typename... args_t>
decltype(auto) invoke_args(function_t _function, args_t&&... _args)
{
    return (_function)(std::forward<args_t>(_args)...);
}

void f_printer(int x)
{
    std::cout << "f_" << x << std::endl;
}

int main()
{
    auto printer = []() { std::cout << "empty" << std::endl; };
    auto printer1 = [](int x) { std::cout << x << std::endl; };
    auto printer2 = [](int x, int y) { std::cout << x << " " << y << std::endl; };

    invoke_args(f_printer, 42); // f_42
    invoke_args(printer); // empty
    invoke_args(printer1, 42); // 42
    invoke_args(printer2, 42, 84); // 42 84

    system("pause");
}

Такой шаблон будет работать с переменным числом аргументов и будет возвращать тип в соответствии с типом возврата функции

2

В дополнение к ответу @AnT.

В C++20 в <type_traits> появилась метафункция std::type_identity, с помощью которой можно делать то же самое, что @AnT описывает в ответе:

#include <type_traits>

template <typename T> void invoke(std::type_identity_t<std::function<void(T)>> f, T val)
{
  f(val);
}

int main()
{
  auto printer = [](int x){ std::cout << x; };
  ::invoke(printer, 42);
}

Оригинальное предложение; ревизия оригинального предложения, одобренная в июне 2018.

1

Как уже указано в комментарии под вопросом, проблема в невозможности вывести тип T из лямбды при инстанцировании шаблона.

Я вижу как минимум два возможных решения:

  • Заменить auto на конкретный тип функтора std::function<void(int)>.
  • Добавить шаблонную версию с двумя параметрами:

    template <typename T, typename F>
    void invoke(F f, T val)
    {
        f(val);
    }
    

    Тогда лямбда будет распознаваться как тип F в новой реализации.

Ваш ответ

By clicking “Отправить ответ”, you agree to our terms of service and acknowledge that you have read and understand our privacy policy and code of conduct.

Всё ещё ищете ответ? Посмотрите другие вопросы с метками или задайте свой вопрос.