在模板函数中推导模板函数（使用 C++ 概念）

Question

此代码导致错误，error: no matching function to call to 'put'。

#include <concepts>
#include <type_traits>  // for is_invocable_r_v
#include <iostream>

template <typename T>
T add(T a, T b)
{
    return a + b;
}

template <typename T, typename F>
    requires std::is_invocable_r_v<T, F, T, T>
void put(T& r, T a, T b, F f)
{
    r = f(a, b);
}

int main()
{
    int x;
    put(x, 1, 2, add);
    std::cout << "x = " << x << '\n';
}

这似乎是因为概念无助于推导模板参数，尽管它们可以对其进行约束。

我可以使用函数指针定义 put 而不是引入参数 F。但是，它将排除更通用的函数对象，例如（捕获）用于 f.

的 lambda。

template <typename T>
void put(T& r, T a, T b, T (f)(T, T))
{
    r = f(a, b);
}

当然，我可以说得更具体一点，put(x, 1, 2, add<int>)，它对这个简单的例子也适用。但是，在更一般的情况下，比如编写一个库，我希望编译器为我做这件事，并从外部上下文中确定 add 的正确实例。

是否可以让编译器知道 F 是某种函数类型并使其也进行推导？

Answer 1

通过额外的重载，您可以让编译器解析 add 并且您仍然支持函数对象。

template <typename T>
T add(T a, T b)
{
    return a + b;
}

template <typename T, typename F>
    requires std::is_invocable_r_v<T, F, T, T>
void put(T& r, T a, T b, F f)
{
    r = f(a, b);
}


template <typename T>
void put(T& r, T a, T b, T(f)(T,T))
{
    r = f(a, b);
}

auto template_lambda_add = []<class T>(T a, T b) -> T { return a + b; };

int main()
{
    int x;
    put(x, 1, 2, add);
    std::cout << "x = " << x << '\n';
    put(x, 1, 2, std::plus<void>{});
    std::cout << "x = " << x << '\n';
    put(x, 1, 2, [](auto a, auto b){return a+b;});
    std::cout << "x = " << x << '\n';
    put(x, 1, 2, template_lambda_add);
    std::cout << "x = " << x << '\n';
}

编辑：

还支持模板 lambda。我添加了一个示例来演示。

作为补充说明，模板 lambda 的语法如下

auto lambda_add = []<class T>(T a, T b) -> T { return a + b; };

类似下面的内容将是模板化变量声明。即用于创建 lambda 的模板，而不是模板化的 lambda。

template <class T>
auto lambda_add = [](T a, T b) -> T { return a + b; };

edit2：还有一些东西

Can I also make a templated function object work?

是的。 std::plus<void> 基本上就是这样。

你必须模板化运算符而不是结构。例如

struct Add {
template <class T>
T operator()(T a, T b) { return a + b; } 
};

还有为什么重载 template <typename T> void put(T& r, T a, T b, T(f)(T,T)) { r = f(a, b); }, 有效

基本上编译器已经从前 3 个参数中知道 T 是什么，因此它可以使用它来计算如何实例化 add。为了更明确地说明我们希望从前 3 个参数而不是函数 ptr 参数推导出 T，我们可以像这样使用 std::type_identity

template <typename T>
void put(T& r, T a, T b, std::type_identity_t<T(T,T)> f)
{
    r = f(a, b);
}

在模板函数中推导模板函数（使用 C++ 概念）

Deducing a template function within a template function (using C++ concepts)

c++

templates

c++-concepts