C++ 在传递编译时与运行时已知的函数指针时是否可以使用一致的语法？

Question

我试图将一个函数的调用包装到另一个函数中。 我可以传递函数指针或使用非类型模板参数直接调用函数（通过 constexpr 函数指针）。

using FunctionPtr = void(*)();

void foo(){}           // Function. Known at compile time
FunctionPtr bar = foo; // Function pointer. Set at runtime from a dll for example

// In C++ one may pass a function pointer as a value template
template<FunctionPtr function> void impl()
{
    function(); // (Optimal) Known at compile time
}

// Or pass at runtime
void impl(FunctionPtr function)
{
    function(); // Known at runtime. (*Might* be optimised or not)
}

int main()
{
    impl<foo>(); // Good. Compile time
    impl(foo);   // Bad. I should have called impl<foo>()
    impl(bar);   // Good. Runtime but syntax is different
    impl<bar>(); // Bad. Fails to compile

// Psudocode for desired result
    #define BIND(x) (is_function<decltype(x)> ? impl<x>() : impl(x))
    BIND(foo);
    BIND(bar);
    // This does not work with std::is_function_v() because of the compiler error when passing a function pointer in the impl<x>() case
}

我的用例是实现“难以置信的快速代表”。 我希望它们能够高效且无缝地处理全局函数和函数指针。

我已经尝试过：

• 模板
• constexpr 函数指针
• 如果 constexpr()
• 保守
• if consteval() // c++23

这是编译时信息，为什么我被迫在 <> 和 () 之间手动选择？ 这是语言语法的限制吗？

相关：C++ 检查 if 语句可以被 constexpr 计算

Answer 1

经过多次实验，我找到了解决方案。

问题在于 C++ 缺少 pass by constexpr。 这就是为什么您被迫使用模板值来处理不一致的语法！ 传递运行时值将无法编译值模板。

但是，您可以通过使用可以返回 constexpr 值的 lambda 来解决此问题 (C++17)

solution([&](){return foo;});

第二个技巧是使用 if constexpr() ，如果未将其实例化为模板的一部分，它将丢弃未使用的分支。 因此，分支必须依赖于 lambda 包装器的类型并且是 constexpr 语句。

使用 C++20 requires 语句，我们可以测试替换是否匹配，更好的是，如果不编译，它会被忽略！例如，当我们将运行时值传递给编译时值模板时。

template<typename Lam> void solution(Lam lam)
{
    // Negative branch is discarded due to template dependency
    // Requires guards against the statement not compiling
    if constexpr(requires{foo<lam()>();})
    {
        impl<lam()>(); // Constexpr Value
    }
    else
    {
        impl(lam()); // Normal value
    }
}

#define BIND(x) ( solution([&](){return x;}) )
int main()
{
    // Consistent syntax and picks the best option
    BIND(foo);
    BIND(bar);

    Function fn = bar;
    BIND(fn);
}

有人提议在语言中添加 pass by constexpr