c++ - 如何获得可调用类型的签名？

Question

我想构建一个漂亮的现代界面来构建计算树，如下所示:

auto [F, G] = calcs.emplace(
        [](int a, int b){ return a + b; },
        [](){ return 4; }
    );

我的灵感来自taskflow , 但在这里我们也可能添加参数和返回类型，问题来了:我们如何推断给定 Callable 对象的底层存储类型，以及如何将它们存储在集合中？是否有可能创建具有当前语言特性的如此简单的 api？

我在谷歌上搜索了几个小时，看起来返回类型是一个较小的问题，但我对参数一无所知。

Answer 1

问:如何获得签名？

A: 通过 operator() 上的模式匹配可调用的方法，例如:

template <class TMethodType>
struct ReadSignature;

// Const specialization
template <class TReturnType, class TClass, class ... TArgsTypes>
struct ReadSignature<TReturnType(TClass::*)(TArgsTypes...) const> {
    using ReturnType = TReturnType;
    using Class = TClass;
    using Args = std::tuple<TArgsTypes...>;

    static constexpr bool is_const = true;
};

// Non-const specialization
// This is for mutable lambdas, e.g. []() mutable {}
template <class TReturnType, class TClass, class ... TArgsTypes>
struct ReadSignature<TReturnType(TClass::*)(TArgsTypes...)> {
    using ReturnType = TReturnType;
    using Class = TClass;
    using Args = std::tuple<TArgsTypes...>;

    static constexpr bool is_const = false;
};

你可以这样使用它:

    auto callable = [](int x, int y) { return x + y; };
    using Class = decltype(callable);
    using Signature = ReadSignature<decltype(&Class::operator())>;

问:如何在集合中存储可调用对象？

答:您需要以某种方式删除类型。对于可调用对象，制作包装器接口(interface)似乎很自然。例如，像这样:

class CallableI {
    virtual ~CallableI() = default;

    virtual std::any call(const std::vector<std::any>& args) = 0;

    // For type checking:
    virtual size_t arg_count() = 0;
    virtual std::type_info get_arg_type_info(size_t arg_index) = 0;
    virtual std::type_info get_return_type_info() = 0;
};

然后您编写一个实现此接口(interface)的模板类，该接口(interface)将为每个 lambda 参数实例化。在你的calcs您实际存储的对象 std::vector<std::unique_ptr<CallableI>> .