替换（或重新实现？）std::function 用于一些统计和测试

Question

我有一个特例，我想测量有关 std::function 使用情况的统计信息。通常像花费的时间、调用量、经常调用哪个函数，有时也用于测试，比如随机抛出 nullptr 来检查我的代码如何处理它。

首先，我考虑从 std::func 继承，然后覆盖检索指针的函数 - 或类似这样的东西 - 但在阅读了几个主题和指南后，我得出的结论是非常不明智的。

我的第二个想法是简单地创建一个包装器 class。重构我的整个代码以使用此包装器而不是 std::function 并不难，所以没关系。我只想避免使用不必要的和不舒服的用法，就像任何额外的功能一样。例如：

std::function<...> dummyvar (...);

// Later I can call this dummy var as simply as dummyvar(...)
// I don't want to add extra complexity, like this:

CustomWrapper<...> customdummy (...);
customdummy.getVal()(...);

// Best would be if I could actually "simply" replace all std::function to the Custom Wrapper.

在我当前非常简单的情况下，不会发生 std::function 的复制，只是简单地初始化一次，必要时一直调用它。因此，如果它对您有帮助，您可以考虑这一点并忽略其他东西，例如复制构造函数等（当然，自定义实现不缺少的功能越多越好，但就我个人而言，我提到的已经足够了）

我不知道如何继续，这就是为什么我什至没有附上任何源代码的原因。

Answer 1

您希望在您的程序发布之前不断检查统计数据还是只检查一次？如果只有一次我会推荐使用 profiler/coverage 工具来查看函数被引用了多少次。

如果您需要持续的统计数据，您需要查看 std::function 接口 (https://en.cppreference.com/w/cpp/utility/functional/function) 并为此创建新的实现 - 实现起来并不难。

Answer 2

我认为这是您可以用来创建包装器的想法：

template <typename T>
class CustomWrapper;

template <typename Result, typename ...Args>
class CustomWrapper<Result(Args...)>
{
public:
    template <typename ...SomeArgs>
    CustomWrapper(SomeArgs&&... args)
     : func(std::forward<SomeArgs>(args)...) 
    {
    }

    CustomWrapper(const CustomWrapper&) = default;
    CustomWrapper(CustomWrapper&&) = default;

    auto operator()(Args&&... args)
    {
        return func(std::forward<Args>(args)...);
    }

private:
    std::function<Result(Args...)> func;
};

void foo()
{
    CustomWrapper<void(int, int)> func([](int x1, int x2) {});
    func(1, 2);
}

我没有实现所有的方法，但是以这个作为示例添加它们非常容易。

但我还想提一下，如果您经常调用 std::functions - 最好的办法是摆脱 std::function 本身以提高性能。如果可能，请考虑切换到功能对象。

Answer 3

你可以这样做：

template <typename Sig>
class CustomWrapper
{
private:
    std::function<Sig> f;
    mutable std::size_t nbCall = 0;
    // ...
public:
    CustomWrapper() = default;

    CustomWrapper(const CustomWrapper&) = default;
    CustomWrapper(CustomWrapper&&) = default;
    CustomWrapper& operator=(const CustomWrapper&) = default;
    CustomWrapper& operator=(CustomWrapper&&) = default;

    template <typename T,
              std::enable_if_t<!std::is_same<CustomWrapper, std::decay_t<T>>::value
                  && std::is_constructible<std::function<Sig>, T&&>::value, bool> = false>
    CustomWrapper(T&& arg) : f(std::forward<T>(arg)){}

    template <typename ... Ts,
              std::enable_if_t<(sizeof...(Ts) >= 2)
                  && std::is_constructible<std::function<Sig>, Ts&&...>::value, bool> = false>
    CustomWrapper(Ts&& ... args) : f(std::forward<Ts>(args)...){}

    template <typename ... Ts>
    auto operator ()(Ts&&... args) const -> decltype(f(std::forward<Ts>(args)...))
    {
        ++nbCall; // Statistics you want
        // ...
        return f(std::forward<Ts>(args)...);
    }

    std::size_t getNbCall() const { return nbCall; }
    // ...
};

Demo

替换（或重新实现？）std::function 用于一些统计和测试

Replacing (or re-implementing?) std::function for some statistics and testing

c++

std

visual-c++

dynamic-import

c++17