计算函数指针的类型

Question

考虑以下几点：

template<typename T>
struct S
{
    typedef M< &T::foo > MT;
}

这适用于：

S<Widget> SW;

其中 Widget::foo() 是一些函数

我将如何修改 struct S 的定义以允许以下内容：

S<Widget*> SWP;

Answer 1

你需要的是下面的类型转换。

给定 T, return T
给定 T *, return T

碰巧标准库已经在 std::remove_pointer 中为我们实现了这一点（尽管自己做起来并不难）。

有了这个，你就可以写

using object_type = std::remove_pointer_t<T>;
using return_type = /* whatever foo returns */;
using MT = M<object_type, return_type, &object_type::foo>;

关于您还想使用智能指针的评论，我们必须 re-define 类型转换。

给定一个智能指针类型smart_ptr<T>，returnsmart_ptr<T>::element_type，应该是T
给定一个指针类型 T *, return T
否则，给定T，return T本身

为此，我们必须编写自己的代码 meta-function。至少，我不知道标准库中的任何内容对这里有帮助。

我们首先定义主要 template（“否则”情况）。

template <typename T, typename = void>
struct unwrap_obect_type { using type = T; };

默认为void的第二个（匿名）类型参数稍后会用到。

对于（原始）指针，我们提供以下偏特化。

template <typename T>
struct unwrap_obect_type<T *, void> { using type = T; };

如果我们就此打住，我们基本上会得到 std::remove_pointer。但是我们将为智能指针添加额外的偏特化。当然，我们首先要定义什么是“智能指针”。出于本示例的目的，我们将每个具有名为 element_type 的嵌套 typedef 的类型视为智能指针。根据需要调整此定义。

template <typename T>
struct unwrap_obect_type
<
  T,
  std::conditional_t<false, typename T::element_type, void>
>
{
  using type = typename T::element_type;
};

第二个类型参数std::conditional_t<false, typename T::element_type, void>是一种在C++14中模拟std::void_t的复杂方式。这个想法是我们有以下部分类型函数。

给定一个类型 T 和一个名为 element_type 的嵌套 typedef，return void
否则触发替换失败

因此，如果我们处理的是智能指针，我们将获得比主指针更好的匹配 template，否则，SFINAE 将不再考虑此部分特化。

这是一个工作示例。 T.C. has suggested using std::mem_fn调用成员函数。这使代码比我最初的示例更清晰。

#include <cstddef>
#include <functional>
#include <iostream>
#include <memory>
#include <string>
#include <utility>

template <typename ObjT, typename RetT, RetT (ObjT::*Pmf)() const noexcept>
struct M
{
  template <typename ThingT>
  static RetT
  call(ThingT&& thing) noexcept
  {
    auto wrapper = std::mem_fn(Pmf);
    return wrapper(std::forward<ThingT>(thing));
  }
};

template <typename T, typename = void>
struct unwrap_obect_type { using type = T; };

template <typename T>
struct unwrap_obect_type<T *, void> { using type = T; };

template <typename T>
struct unwrap_obect_type<T, std::conditional_t<false, typename T::element_type, void>> { using type = typename T::element_type; };

template <typename T>
struct S
{

  template <typename ThingT>
  void
  operator()(ThingT&& thing) const noexcept
  {
    using object_type = typename unwrap_obect_type<T>::type;
    using id_caller_type          = M<object_type, int,                &object_type::id>;
    using name_caller_type        = M<object_type, const std::string&, &object_type::name>;
    using name_length_caller_type = M<object_type, std::size_t,        &object_type::name_length>;
    std::cout << "id:          " << id_caller_type::call(thing)          << "\n";
    std::cout << "name:        " << name_caller_type::call(thing)        << "\n";
    std::cout << "name_length: " << name_length_caller_type::call(thing) << "\n";
  }

};

class employee final
{

 private:

  int id_ {};
  std::string name_ {};

 public:

  employee(int id, std::string name) : id_ {id}, name_ {std::move(name)}
  {
  }

  int                  id()          const noexcept { return this->id_; }
  const std::string&   name()        const noexcept { return this->name_; }
  std::size_t          name_length() const noexcept { return this->name_.length(); }

};

int
main()
{
  const auto bob = std::make_shared<employee>(100, "Smart Bob");
  const auto s_object = S<employee> {};
  const auto s_pointer = S<employee *> {};
  const auto s_smart_pointer = S<std::shared_ptr<employee>> {};
  s_object(*bob);
  std::cout << "\n";
  s_pointer(bob.get());
  std::cout << "\n";
  s_smart_pointer(bob);
}

计算函数指针的类型

Computing the type of a function pointer

c++

dependent-name

template-meta-programming

c++11