c++ - 检测是否存在具有给定签名的函数

Question

我正在尝试使用模板元编程来查找具有特定签名的函数(不是类方法)。为了实现这一点，我想使用 detection idiom .

假设我有函数 foo()和 bar() :

void foo(int x);

template<typename... Ts>
void bar(Ts&& ...args);

还有一个函数叫做 foobar()接收一个函数和一个参数包。 foobar()检查是否可以使用通过参数包接收的参数调用接收到的函数:

template<typename F, typename... Ts>
void foobar(F&& fun, Ts&& ...args) {
    if constexpr(func_with_signature_exists_v<fun(declval<Args>()...)>)
        do_something;
    }

我希望 if 得到以下结果 foobar() 中的声明:

if constexpr(func_with_signature_exists_v<foo(int)>) // true
if constexpr(func_with_signature_exists_v<foo(float)>) // false
if constexpr(func_with_signature_exists_v<foo(int, int)>) // false
if constexpr(func_with_signature_exists_v<bar(int)>) // true
if constexpr(func_with_signature_exists_v<bar(int, int)>) // true
if constexpr(func_with_signature_exists_v<bar(int, float, int)>) // true

我尝试按照 this 接受的答案中的步骤进行操作链接，但是当我尝试传递 float 时，is_detected 习语没有提示到一个期望 int 的函数.

此外，如果我可以将任何函数传递给 using 语句，我更愿意，而不是明确地将其专门用于一个特定的函数，如下所示:

template<typename... Args>
using test_t = decltype(f(std::declval<Args>()...));

有什么方法可以实现我想要的吗？或者类似的东西？

请注意，这是一个附带项目，所以我尝试使用 C++17，而不是 C++14 或 C++11。

Answer 1

foo()和 bar()给出完全不同的问题。

首先:bar() ，即模板函数。

鉴于您想要 bar()是一个模板函数(如果是 operator()/class 的模板 struct 则不同)，如果您想要

static_assert(foobar(bar, 1));

我能想象的最好的就是 foobar()应该是 C 风格的宏；和一个可变参数，使事情变得更复杂(但不要要求我开发那个宏)。

这是因为你不能通过 模板 函数作为函数参数，因为模板函数不是一个对象，而是一组对象。

对于 foo() ，如果我理解正确，问题是当参数可转换为函数参数时，检测习语说真

static_assert(foobar(foo, 3.4)); // you get true but you want false

并且您想将该函数作为参数传递。

这很容易解决(但我认为不是很有用)。

如果您声明(不需要定义)几个重载函数，如下所示

template <typename ... Args, typename R>
std::true_type fwse (R(*)(Args...), int);

template <typename ..., typename T>
std::false_type fwse (T, long);

和 constexpr可变模板变量

template <typename T, typename ... Args>
constexpr auto func_with_signature_exists_v
   = decltype(fwse<Args...>(std::declval<T>(), 0))::value;

你也可以写 foobar()如下

template <typename F, typename ... Ts>
constexpr auto foobar (F, Ts const & ...)
 {
   if constexpr ( func_with_signature_exists_v<F, Ts...> )
      return std::true_type{};
   else
      return std::false_type{};
 }

你得到

static_assert( foobar(foo, 7) == true );
static_assert( foobar(foo, 3.4) == false );
static_assert( foobar(foo, 1, 2) == false );

我认为这不是很有用，因为这适用于 foo() 的类型。参数必须是普通类型(没有 const ，没有引用)。

如果可以避免将值传递给 foobar() , 如果可以通过 Args...直接输入

static_assert( foobar<int>(foo) == true );
static_assert( foobar<double>(foo) == false );
static_assert( foobar<int, int>(foo) == false );

你可以重写 foobar()如下

template <typename ... Ts, typename F>
constexpr auto foobar (F)
 {
   if constexpr ( func_with_signature_exists_v<F, Ts...> )
      return std::true_type{};
   else
      return std::false_type{};
 }

并变得更加灵活(因为也可以接受 const 和/或 Ts... 的引用类型)。

下面是一个完整的编译示例

#include <type_traits>

void foo(int x)
 { }

template <typename ... Args, typename R>
std::true_type fwse (R(*)(Args...), int);

template <typename ..., typename T>
std::false_type fwse (T, long);

template <typename T, typename ... Args>
constexpr auto func_with_signature_exists_v
   = decltype(fwse<Args...>(std::declval<T>(), 0))::value;

template <typename ... Ts, typename F>
constexpr auto foobar (F)
 {
   if constexpr ( func_with_signature_exists_v<F, Ts...> )
      return std::true_type{};
   else
      return std::false_type{};
 }

int main ()
 {
   static_assert( foobar<int>(foo) == true );
   static_assert( foobar<double>(foo) == false );
   static_assert( foobar<int, int>(foo) == false );
 }