模板函数指针和 lambda

Question

您好，我正在尝试使用以下代码解决问题：

template<typename... Args>
using Func = void (*)(Args... args);

template<typename... Args>
void do_test(Func<Args&...> f, Args&... args) {
    for (int i = 0; i != 100; i++)
      f(args...);
}

int main(){
    int x = 0;
    do_test(Func<int&>([](int &y) { y++; }), x);  // OK

    // Error - mismatched types 'void (*)(Args& ...)' and 'main()::<lambda(int&)>'
    do_test([](int &y) { y++; }, x);

    return x;
}

https://godbolt.org/z/UaXxFJ

任何人都可以解释为什么需要将 lambda 包装在 Func<int&>( ) 中吗？有办法避免吗？ - 因为如果参数列表很重要，那么必须两次列出参数类型会变得非常乏味。

这里的目标是创建一个编译器可以优化的访问者模式。我将它用于图像处理算法，我想在其中重用外部循环的代码，以及各种内部代码。 Args 被用作类似于 lambda 捕获的东西，除了使用传统的函数指针以便编译器可以优化它们 - 这似乎无法使用 std::function<>

Answer 1

您可以只允许函数采用任何类型，无论是函数指针还是 lambda：

template<typename F, typename... Args>
void do_test(F f, Args&... args) {
    for (int i = 0; i != 100; i++)
      f(args...);
}

根据您的用例，考虑采用 f by-const-reference 或 forwarding reference（即 F&&），作为嗯。

您还应该考虑更改获取 args 函数参数的方式。通常在这种情况下，您会通过 转发引用 获取它们，意思是 Args&&... args 而不是 Args&... args。否则您将无法使用右值参数调用该函数。

或者如果您有某些特定原因只接受这个特定的函数指针类型，您可以将第一个函数参数设为非推导上下文，前提是模板参数已经可以从其他函数参数推导出来：

template<typename... Args>
void do_test(std::type_identity_t<Func<Args&...>> f, Args&... args) {
    for (int i = 0; i != 100; i++)
      f(args...);
}

std::type_identity_t 是 C++20 的特性，但很容易实现：

template<typename T>
struct type_identity {
    using type = T;
};

template<typename T>
using type_identity_t = typename type_identity<T>::type;

type_identity<T>::type 中范围解析运算符 :: 的所有内容都是非推导上下文，因此第一个函数参数不会用于推导 Args，其中turn 表示将考虑隐式转换（例如 lambda 到函数指针的转换）。

或者，正如@FrançoisAndrieux 在问题评论中提到的，您可以使用 lambda + 技巧在调用站点将 lambda 转换为函数指针：

do_test(+[](int &y) { y++; }, x);

另请注意，采用此特定类型的函数指针意味着只能使用完全这种类型的函数调用该函数。例如 args 总是推导为引用类型，因此任何可能与此函数一起使用的函数都必须仅采用引用参数。这通常不是您想要的。通常你想要 std::function<R(Args...)> 的松散行为，它可以从任何 可调用 的函数对象构造，具有指定的 Args 和 returns 东西可以隐式转换为 R.

模板函数指针和 lambda

template function pointers and lambdas

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lambda

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