c++ - 包装一个可能返回 void 的可调用对象

Question

假设我有一些包装函数，我想在其中进行一些设置、调用回调(并保存其结果)、进行一些清理，然后返回回调返回的内容:

#include <functional>
#include <utility>

template<class F, typename... Args>
decltype(auto) wrap(F&& func, Args&... args) {
    // Do some stuff before
    auto result = std::invoke(std::forward<decltype(func)>(func),
                              std::forward<Args>(args)...);
    // Do some stuff after
    return result;
}

这方面的一个实际示例是一个计时器实用程序函数，它返回函数调用的耗时及其返回值(可能在元组中)。

这样的函数适用于具有返回类型的可调用对象:

void foo() {
    auto a = 1;
    wrap([](auto a) { return 1; }, a);
}

但是对于返回类型为 void 的可调用对象，在模板特化期间，编译器会提示 auto result具有不完整的类型 void:

void foo() {
    auto a = 1;
    wrap([](auto a) {}, a);
}

这当然是有道理的，因为 while you can return void() ，您不能将其存储在变量中。

我要wrap为两种可调用对象工作。我试过使用 std::function给wrap两个签名:

1. template<class T, typename... Args> decltype(auto) wrap(std::function<T(Args...)>, Args&... args)
2. template<typename... Args> decltype(auto) wrap(std::function<void(Args...)>, Args&... args)

其中第一个将继续匹配具有非 void 的可调用对象返回，但后者无法匹配返回类型为 void 的那些.

有没有办法让 wrap 在返回类型 void 中都起作用？和非 void可调用案例？

Answer 1

我喜欢用regular void 来解决这个问题。 .好吧，我们实际上没有合适的正则 void，但我们可以创建自己的正则类型 Void，有点像 void >。然后围绕理解这一点的 invoke 提供一个包装器。

最短版本(该博客中有更多详细信息):

struct Void { };

template <typename F, typename ...Args,
    typename Result = std::invoke_result_t<F, Args...>,
    std::enable_if_t<!std::is_void_v<Result>, int> = 0>
Result invoke_void(F&& f, Args&& ...args) {
    return std::invoke(std::forward<F>(f), std::forward<Args>(args)...);
}

// void case
template <typename F, typename ...Args,
    typename Result = std::invoke_result_t<F, Args...>,
    std::enable_if_t<std::is_void_v<Result>, int> = 0>
Void invoke_void(F&& f, Args&& ...args) {
    std::invoke(std::forward<F>(f), std::forward<Args>(args)...);
    return Void();
}

这让您可以在您的原始代码中执行:

template<class F, typename... Args>
decltype(auto) wrap(F&& func, Args&... args) {
    // Do some stuff before
    auto result = invoke_void(std::forward<decltype(func)>(func),
                              std::forward<Args>(args)...);
    // Do some stuff after
    return result;
}

这有效，即使 func 返回 void。