c++ - 无法推断间接调用模板函数的类型

Question

以下代码片段是优化算法的精简版本:

template<typename F>
double helper(F f, double x)
{
    return x;
}

template<typename F, typename L>
double optimize(F f, double x, L line_search)
{
    double y = line_search(f, x);
    return y;
}

int main()
{
    auto f = [](double x){ return (x - 2) * (x - 2); };
    double solution = optimize(f, -2, helper);
}

我使用模板参数 optimize 参数化了主函数 ( helper ) 和辅助函数 ( F )对于他们试图最小化的功能。但是，代码无法编译；编译器无法确定 line_search 的类型:

t04.cpp: In function ‘int main()’:
t04.cpp:17:45: error: no matching function for call to ‘optimize(main()::<lambda(double)>&, int, <unresolved overloaded function type>)’
     double solution = optimize(f, -2, helper);
                                             ^
t04.cpp:8:8: note: candidate: template<class F, class L> double optimize(F, double, L)
 double optimize(F f, double x, L line_search)
        ^~~~~~~~
t04.cpp:8:8: note:   template argument deduction/substitution failed:
t04.cpp:17:45: note:   couldn't deduce template parameter ‘L’
     double solution = optimize(f, -2, helper);

(我使用的是 gcc v7.5.0，但我认为这在这里并不重要。)我想我明白为什么编译器不知道 line_search 的类型(它不会在 optimize 内部查看 line_search 是如何被调用的)，但我不知道如何解释它正确的类型应该是什么。我希望我能说optimize(f, -2, helper<type of f>) ，但我没有找到如何做到这一点。我需要对代码进行哪些更改？

顺便说一句，如果有其他同样通用的设计方法，但可以避免模板参数推导问题，我将有兴趣了解它们。

Answer 1

您可以为 L 添加默认类型，其中包括 F:

template<typename F>
double helper(F f, double x) {
    return f(x);
}

template<typename F, typename L = double(*)(F, double)>  // <- here
double optimize(F f, double x, L line_search) {
    double y = line_search(f, x);
    return y;
}

当您这样做时，它会找到正确的模板实例化

double solution = optimize(f, -2, helper);   // helper is helper<decltype(f)>

如果helper是您经常使用的函数模板，您可以将其设为默认:

template<typename F, typename L = double(*)(F, double)>
double optimize(F f, double x, L line_search = helper<F>) {  // <- here
    double y = line_search(f, x);
    return y;
}

这使得可以在不指定帮助器的情况下调用optimize:

double solution = optimize(f, -2);   // helper<decltype(f)> is the default