从函数参数中推断模板类型

Question

我不确定问题的标题，但基本上我很好奇如何创建一个类似访问者的函数，可以对正确使用类型推断的集合上的某些类型进行操作。

例如，集合包含从单个基类（Base）继承的对象。某些操作仅适用于特定的子类（例如，FooBar继承自Base）。

一种实现方式可以

template<class T, class F>
void visit(F f)
{
  for (auto c : the_collection) {
    if (auto t = dynamic_cast<T*>(c)) {
      f(t);
    }
  }
}

这里的问题是调用这样的函数需要指定类类型FooBar两次：

visit<FooBar>([](FooBar* f) { f->some_method(); });

我想使用类型推断，所以我可以写visit([](FooBar* f) ...，但无法设法获得正确的模板。

例如：

template<class T>
using Visitor = std::function<void(T*)>;
template<class T>
void visit(const Visitor<T>& f)
{
  for (auto c : the_collection)
    if (auto t = dynamic_cast<T*>(c))
      f(t);
}

与visit<FooBar>([](FooBar*) ...合作但不与visit([](FooBar*) ...合作。

找不到匹配的重载函数

void visit（const std :: function <void（T *）>＆）'：无法从'{....}中推断'const std :: function <void（T *）>＆'的模板参数:: <lambda_2c65d4ec74cfd95c8691dac5ede9644d>

是否可以定义一个可以用这种方式推断类型的模板，或者语言规范不允许这样做？

Answer 1

到目前为止，我发现最简单的方法（但不完全是我一直在寻找的）是使用问题中指示的第二种形式定义访问者，并将lambda参数声明为auto：

template<class T>
using Visitor = std::function<void(T*)>;
template<class T>
void visit(const Visitor<T>& f)
{
  for (auto c : the_collection)
    if (auto t = dynamic_cast<T*>(c))
      f(t);
}

// ...

visit<FooBar>([](auto f) { f->some_method(); });

Answer 2

您标记了C ++ 17，因此您可以使用std::function的演绎指南。

那么如下呢？

template <typename>
struct first_arg_type;

template <typename R, typename T0, typename ... Ts>
struct first_arg_type<std::function<R(T0, Ts...)>>
 { using type = T0; };

template <typename F>
void visit (F const & f)
 {
   using T = typename first_arg_type<decltype(std::function{f})>::type;

   for (auto c : the_collection)
      if (auto t = dynamic_cast<T>(c))
         f(t);
 }

观察到，而不是自定义类型特征first_arg_type你可以使用first_argument_type中的标准类型std::function，所以

   using T = typename decltype(std::function{f})::first_argument_type;

不幸的是，std::function::first_argument_type从C ++ 17开始被弃用，将从C ++ 20中删除。

Answer 3

我们可以通过推导lambda的调用运算符的类型来实现visit([](FooBar*){ /*...*/ });的所需语法。

template <typename Element, typename Class, typename Parameter>
void call(Element element, Class *callable, void(Class::*function)(Parameter) const) {
  if (auto parameter = dynamic_cast<Parameter>(element)) {
    (callable->function)(parameter);
  }
}

template <typename Functor>
void visit(Functor &&functor) {
  for (auto element : the_collection) {
    call(element, &functor, &Functor::operator());
  }
}