问题使用可变参数模板在C ++中包装函数指针

问题

我有很多C ++函数 void f()， R g(T a)， S h(U a, V b) 等等。我想写一个接受的模板函数 f， g， h 等等 模板参数 并调用该函数。

即我想要这样的东西：

template<MagicStuff, WrappedFunction>
ReturnType wrapper(MagicallyCorrectParams... params)
{
    extra_processing(); // Extra stuff that the wrapper adds
    return WrappedFunction(params);
}
...
wrapper<f>(); // calls f
wrapper<g>(T()); // calls g
wrapper<h>(U(), V()); // calls h

这是我到目前为止所尝试的内容：

解决方案1

template<typename ReturnType, typename Args...>
ReturnType wrapper(ReturnType (*wrappee)(Args...), Args... args)
{
    extra_processing();
    return wrappee(args...);
}
...
wrapper(f); // calls f OK
wrapper(g, T()); // calls g OK
wrapper(h, U(), V()); // calls h OK

这有效，但不能令人满意，因为在我的情况下，我希望函数指针绑定到模板实例。函数指针在编译时是静态可确定的，在我的用例中不希望在运行时将其作为参数传递。

解决方案2

template<
    typename ReturnType, typename Args...,
    ReturnType (*FuncPtr)(Args...)
>
wrapper(Args... args)
{
    extra_processing();
    return FuncPtr(args...);
}
...
wrapper<void, f>(); // calls f
wrapper<R, T, g>(T()); // calls g
wrapper<S, U, V, h>(U(), V()); // calls h

这有效但不令人满意，因为它很冗长。返回类型和参数类型可以从函数指针本身推导出来。什么是完美的模板规范，所以我可以做 wrapper<g>(T()) 如上所述。

谢谢大家的帮助！

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2017-08-19 21:04

起源

那怎么样？ std::function<> ？ - quantdev

@quantdev，我试图避免使用 std::function 解决问题。如果可能的话，我希望我的包装器<f>实例化一个函数，该函数的地址本身在编译时是可以确定的。 - 0xbe5077ed

你也可以这样做 wrapper<decltype(f)>()。 - 0x499602D2

你想要的东西 template <typename T, T Val> struct Value;，和“演绎” T。据我所知，目前这是不可能的，虽然提出某种建议 auto T 不断上升。 - Kerrek SB

为了回应@KerrekSB，我认为可以编写一个用作的包装器 wrapper<decltype(f), f>();，但没有一个用作 wrapper<f>(); - aschepler

答案:

template<typename Fn, Fn fn, typename... Args>
typename std::result_of<Fn(Args...)>::type
wrapper(Args&&... args) {
    return fn(std::forward<Args>(args)...);
}
#define WRAPPER(FUNC) wrapper<decltype(&FUNC), &FUNC>

//用法：

int min(int a, int b){
    return (a<b)?a:b;
}

#include<iostream>
#include<cstdlib>
int main(){
    std::cout<<WRAPPER(min)(10, 20)<<'\n';
    std::cout<<WRAPPER(rand)()<<'\n';
}

或者，为了获得可能性相当低，但语法更短：

#define WRAPPER(FUNC, ...) wrapper<decltype(&FUNC), &FUNC>(__VA_ARGS__)

//用法：

int main(){
    sdt::cout<<WRAPPER(min, 10, 20)<<'\n';
    std::cout<<WRAPPER(rand)<<'\n';
}

2017-08-20 11:45

完美的前进 args...。和 std::result_of 可以摆脱它 decltype 如果你喜欢。和解除引用 fn 手动以防万一它不是一个函数指针（相对没有意义） - Yakk - Adam Nevraumont

@Yakk我不能用完美的前进，它导致错误，我已经问过了题对这个。 - GingerPlusPlus

@GingerPlusPlus谢谢，我认为这可能是我们能做的最好的。我可能会接受它，但我有几个问题：（1）根据MSVC编译它的运气好吗？（2）无论如何，它正在编译什么编译器？ - 0xbe5077ed

我在g ++下测试它，现在我将在MSVC下检查它 - GingerPlusPlus

@ 0xbe5077ed，感谢有趣的问题：D - GingerPlusPlus

这里有一个副本，我记得它，但是我找不到它......结论是不可能同时传递指针的类型及其值。

一些希望在于对隐式类型模板参数的建议，您可以找到它们这里。

2017-08-20 15:06

这是迄今为止我能做到的最好的：

template<typename R, typename...A>
struct S<R(A...)>
{
    typedef R(*F)(A...);
    F f;
    constexpr S(F _f) : f(_f) { }
    inline R operator()(A... a)
    { return f(a...); }
};

#define wrapper(FUNC, ARGS...) (S<decltype(FUNC)>(FUNC))(ARGS)

int f(float g);

int main(void)
{
    return wrapper(f, 3.0f);
}

可悲的是，我无法在MSVC下编译。

2017-08-19 22:11

ARGS... 语法是GCC扩展，使用 ... 代替 ARGS... 和 __VA_ARGS__ 代替 ARGS。我建议的解决方案取决于标准。 - GingerPlusPlus

另外，它不会在GCC下编译 - 第2行导致 error: ‘S’ is not a class template （评论后消失 <R(A...)>;和第4和第7行的原因 error: function returning a function，我不知道如何解决它。 - GingerPlusPlus

它汇编很好如果你：添加 S 类模板声明（您的代码仅定义其特化），删除 constexpr （MS VC还不支持它），添加body f 函数（以避免链接器错误）。其他变化并不那么重要。 - Constructor

对于使用预处理器的想法+1，它激发了我的灵感。 - GingerPlusPlus

问题 使用可变参数模板在C ++中包装函数指针

问题

这是我到目前为止所尝试的内容：

解决方案1

解决方案2

答案:

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