具有特定签名的 C++ 重载模板

Question

我有以下内容:

struct Args;

template <typename T>
void DoStuff(T&& callback) {
    // ... do stuff
    MyArgs args = ...
    callback(args);
}

太棒了，我可以做到以下几点:

void callback(const Args &);
DoStuff(callback);

和:

DoStuff([](const Args &) { ... });

和:

class CallbackClass {
    operator()(const Args &);
};
CallbackClass myCallbackClass;
DoStuff(myCallbackClass);

一切都很好，现在我想在这里做两个改进:

1. 强制 T 的签名始终为 void(const Args &) 因为在当前状态下我可以执行以下操作:

   void badCallback(Args);
   DoStuff(badCallback);
   

2. 允许(除了前面的选项之外)传递具有特定命名成员函数的对象，该成员函数也可以作为回调，例如:

   class NamedCallback {
       void PerformCallback(const Args &);
   };
   NamedCallback myNamedCallback;
   DoStuff(myNamedCallback);
   

这可能吗？

Answer 1

简单方法

您可以仅使用 std::function 作为参数或原始指针来解决问题。

第一个版本 (std::function) 稍微好一些，因为允许使用对象仿函数。

void DoStuff_fn(std::function<void(const Args&)> callback) { callback(Args{}); }

void DoStuff_raw(void (*callback)(const Args&)) { callback(Args{}); }

struct Functor {
  void operator()(const Args&) {}
};

// ...
DoStuff_fn(Functor{});      // right call operator() of object
// DoStuff_raw(Functor{});  // error no conversion available

开销(经过优化)非常小，您可以在演示程序集中看到。无论如何，如果您需要关于这些主题的一些高级答案，最好打开一个特定的问题。

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关于你的观点:

Enforce that the signature of T is always void(const Args &) because in the current state of things I can do the following:

void badCallback(Args);
DoStuff(badCallback);

Args 可以隐式转换为 const Args&，所以你想要存档的东西是不可能的。无论如何，不​​允许错误的转换(使用我介绍的 DoStuff_fn)。

void bad_callback(Args&) {}

// ...
// DoStuff_fn(bad_callback);  // error! cannot cast Args& --> const Args&

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高级方法

关于您的问题:

Allow (in addition to the previous options) to pass an object with an specific named member function that would also be allowed to be a callback

这是可能的，但需要一些高级技巧。

在这个问题上我可以建议你的是一种非常简单的方法(利用 C++17 constexpr if)。

如果您需要更强大的东西或C++11 兼容，您应该利用SFINAE(here 一个很好的教程)。

而不是我的方法(使这个问题非常易读和简单):

using Signature = std::function<void(const Args&)>;
template <typename T>
void DoStuff_adv(T&& functor) {
  if constexpr (std::is_convertible<T, Signature>::value) {
    functor(Args{});
  } else {
    functor.perform_op(Args{});
  }
}

那样的话，T 类型应该是一个带有签名 void(const Args&) 可转换的仿函数，否则，它应该有 perform_op 方法。

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Here一个演示。

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编辑

如果你想利用 SFINAE，你的方法应该是这样的:

using Signature = std::function<void(const Args&)>;

template <typename T>
typename std::enable_if<std::is_convertible<T, Signature>::value>::type
DoStuff_adv(T&& functor) {
  functor(Args{});
}

template <typename T>
typename std::enable_if<has_special_method<T>::value>::type
DoStuff_adv(T&& functor) {
  functor.perfom_op(Args{});
}

增强解决方案使用 Boost 库:

#include <boost/tti/has_member_function.hpp>

using Signature = std::function<void(const Args&)>;

template <typename T>
typename std::enable_if<std::is_convertible<T, Signature>::value>::type
DoStuff_adv(T&& functor) {
  functor(Args{});
}

BOOST_TTI_HAS_MEMBER_FUNCTION(perform_op)

template <typename T>
typename std::enable_if<
    has_member_function_perform_op<void (T::*)(const Args&)>::value>::type
DoStuff_adv(T&& functor) {
  functor.perform_op(Args{});
}