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c++ - 在模板函数中推导模板函数（使用 C++ 概念）

问题描述

此代码导致错误，error: no matching function to call to 'put'.

#include <concepts>
#include <type_traits>  // for is_invocable_r_v
#include <iostream>

template <typename T>
T add(T a, T b)
{
    return a + b;
}

template <typename T, typename F>
    requires std::is_invocable_r_v<T, F, T, T>
void put(T& r, T a, T b, F f)
{
    r = f(a, b);
}

int main()
{
    int x;
    put(x, 1, 2, add);
    std::cout << "x = " << x << '\n';
}

这似乎是因为概念无助于推导模板参数，尽管它们可以约束它。

我可以put使用函数指针而不是引入参数来定义F。但是，它将排除更通用的函数对象，例如（捕获）用于f.

template <typename T>
void put(T& r, T a, T b, T (f)(T, T))
{
    r = f(a, b);
}

当然，我可以更具体一点put(x, 1, 2, add<int>)，它适用于这个简单的示例。但是，在更通用的情况下，比如编写一个库，我希望编译器为我完成它并add从外部上下文中确定正确的实例。

是否可以让编译器知道F是某种功能类型并使其推断出来？

标签： c++templatesc++-concepts

解决方案

通过额外的重载，您可以让编译器解析add并且您仍然支持函数对象。

template <typename T>
T add(T a, T b)
{
    return a + b;
}

template <typename T, typename F>
    requires std::is_invocable_r_v<T, F, T, T>
void put(T& r, T a, T b, F f)
{
    r = f(a, b);
}


template <typename T>
void put(T& r, T a, T b, T(f)(T,T))
{
    r = f(a, b);
}

auto template_lambda_add = []<class T>(T a, T b) -> T { return a + b; };

int main()
{
    int x;
    put(x, 1, 2, add);
    std::cout << "x = " << x << '\n';
    put(x, 1, 2, std::plus<void>{});
    std::cout << "x = " << x << '\n';
    put(x, 1, 2, [](auto a, auto b){return a+b;});
    std::cout << "x = " << x << '\n';
    put(x, 1, 2, template_lambda_add);
    std::cout << "x = " << x << '\n';
}

编辑：

还支持模板 lambda。我添加了一个示例来演示。

作为附加说明，模板 lambda 的语法如下

auto lambda_add = []<class T>(T a, T b) -> T { return a + b; };

类似下面的内容将是一个模板化的变量声明。即用于创建 lambda 的模板，而不是模板化的 lambda。

template <class T>
auto lambda_add = [](T a, T b) -> T { return a + b; };

编辑2：更多的东西

我也可以使模板化的函数对象工作吗？

是的。std::plus<void>基本上就是这样。

您必须模板化运算符而不是结构。例如

struct Add {
template <class T>
T operator()(T a, T b) { return a + b; } 
};

以及为什么过载template <typename T> void put(T& r, T a, T b, T(f)(T,T)) { r = f(a, b); },有效

基本上编译器已经知道T前 3 个参数是什么，所以它可以用它来确定如何实例化add. 为了更明确地说明我们希望T从前 3 个参数而不是函数 ptr 参数中推导出来，我们可以std::type_identity像这样使用

template <typename T>
void put(T& r, T a, T b, std::type_identity_t<T(T,T)> f)
{
    r = f(a, b);
}

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