具有默认行为的函数指针

Question

在我的程序中，我有很多指向外部库提供的函数的指针。有些 return 有价值，有些则没有。

如果外部库没有提供函数（指针为 NULL）并且函数应该 return 值程序应该采用默认值（在编译时已知）。

我试图完成的是减少 if 语句的数量，并使用以下用例将指针包装在 class 中：

enum E { e1, e2, e3 };
UserFunction<uint8_t(int, int), 0> callback1 { user_function_ptr }; // Calls and returns value of user_function_ptr
UserFunction<uint8_t(), 0> callback2 { nullptr }; // Returns 0
UserFunction<uint8_t(), 1> callback3 { nullptr }; // Returns 1
UserFunction<E(int), e1> callback4 { user_function_ptr2 }; // Returns enum value and takes one integer argument
UserFunction<void(int)> callback5 { user_function_ptr3 }; // No return value, one argument
UserFunction<void()> callback6 { nullptr }; // Should perform noop

到目前为止我得到的是为 return 值的函数工作：

template <class Sign, int Def>
struct UserF;

template <class R, int Def, class... Args>
struct UserF<R(Args...), Def> {
    typedef R Signature(Args...);
    typedef typename std::add_pointer<Signature>::type SignaturePtr;

    static R Default(Args... args) {
        return (R) Def;
    }

    UserF() {
        functionToCall = Default;
    }

    UserF(SignaturePtr userFunction) {
        if (userFunction != nullptr) {
            functionToCall = userFunction;
        } else {
            functionToCall = Default;
        }
    }

    R operator() (Args... args) {
        return functionToCall(args...);
    }

private:
    SignaturePtr functionToCall;
};

上面代码的问题在于它强制默认值为 int。我能做的就是将 UserF 模板更改为如下内容：

template <class R, R Def, class... Args>
struct UserF {
    // ...
};
// use case
UserF<E, e1, int> callback; // Returns E, takes int, default e1

但如果可能的话我宁愿使用

UserF<R(Args...), Default> callback; // preferred
UserF<Default, R(Args...)> callback; // if above is not possible
UserF<void(Args...)> callback; // if no return value

我宁愿不使用 std::function 因为我知道我将只处理指向函数的指针，而不是指向成员函数、仿函数对象等的指针。此外，不允许使用 boost (C+ +11 是允许的）。

总而言之，问题是：如何强制对默认 return 值进行类型检查。

Answer 1

如果你能接受一个小宏，你可以这样做：

template <typename sig, typename T, T v >
struct UserF_;

template <class R, typename ... Args, typename T, T v >
struct UserF_< R(Args...), T, v > {
    // ...
};
#define UserF( F, Default ) UserF_< F, decltype( Default ), Default >

UserF(R(Args...), Default) callback;

如果不首先将其类型指定为模板类型参数，则不能拥有泛型模板非类型参数。

Answer 2

template<class Sig>
struct return_type;
template<class Sig>
using return_type_t=typename return_type<Sig>::type;
template<class R,class...Args>
struct return_type<R(Args...)>{
  using type=R;
};

template <class Sign, return_type_t<Sign> Def>
struct UserF;

是大部分。要处理 void 你需要一个标志技巧：

struct void_flag{};
template<class T>
using flag_void=
  typename std::conditional<std::is_same<T,void>{},void_flag*,T>::type;

template <class Sign, flag_void<return_type_t<Sign>> Def=nullptr>
struct UserF;

template <class R, R Def, class... Args>
struct UserF<R(Args...), Def>{
  // body

template <class... Args>
struct UserF<void(Args...), 0>{
  // body

非整数非指针 R 会出现问题，因为您无法将 double 传递给 template。一种方法是将 double 升级到 double const* for Def，并让它自动取消引用：

template <class R, R const* Def, class... Args>
struct UserF<R(Args...), Def>{
  // body

并做类似 flag_void 的操作，将 T=double 变成 T=double const*。

具有默认行为的函数指针

Function pointer with default behaviour

c++

function-pointers

c++11