从带有lambda的std::函数返回类型的模板参数类型推导

template argument type deduction from std::function return type with lambda

本文关键字：参数 类型 函数 lambda std 返回类型      更新时间：2023-10-16

首先，我使用的是C++11（我的主题很糟糕）。

我要做的是编写一个通用的模板函数，该函数在其他编程语言中通常被称为sort_by。它包括为一个范围的每个成员精确计算一次任意标准，然后根据这些标准对该范围进行排序。这样的标准不一定是POD，它所要做的就是不具有可比性。对于std::less不起作用的东西，调用者应该能够提供自己的比较函子。

我已经成功地编写了使用以下签名的函数：

template<  typename Tcriterion
         , typename Titer
         , typename Tcompare = std::less<Tcriterion>
         >
void
sort_by(Titer first, Titer last,
        std::function<Tcriterion(typename std::iterator_traits<Titer>::value_type const &)> criterion_maker,
        Tcompare comparator = Tcompare()) {
}

它可以像这样使用：

struct S { int a; std::string b; double c; };
std::vector<S> s_vec{
  { 42, "hello", 0.5 },
  { 42, "moo!",  1.2 },
  { 23, "fubar", 0.2 },
};
sort_by1< std::pair<int, double> >(
  s_vec.begin(), s_vec.end(),
  [](S const &one_s) { return std::make_pair(one_s.a, one_s.c); }
);

我不喜欢这种方法的地方在于，我必须自己提供Tcriterion参数，因为编译器无法从lambda表达式推导出该类型。因此，这不起作用：

sort_by1(s_vec.begin(), s_vec.end(), [](S const &one_s) { return std::make_pair(one_s.a, one_s.c); });

clang 3.1和gcc 4.7.1都对此表示不满（gcc 4.7.11甚至对上面的代码表示不满，所以我想我在这里真的做错了什么）。

然而，如果我首先将lambda分配给std::function，那么至少clang 3.1可以推导出该参数，这意味着它有效：

typedef std::pair<int, double> criterion_type;
std::function<criterion_type(S const &)> criterion_maker = [](S const &one_s) {
  return std::make_pair(one_s.a, one_s.c);
};
sort_by1(s_vec.begin(), s_vec.end(), criterion_maker);

所以我的问题是：我必须如何更改我的函数签名，这样我就不需要指定那个参数了？以及（可能是相关的）我将如何修复我的示例以使其与gcc一起工作？

不要将std::function与模板参数推导一起使用。事实上，很可能没有理由在函数或函数模板参数列表中使用std::function。通常情况下，您不应该使用std::function；它是一种非常专业的工具，非常擅长解决一个特定的问题。在剩下的时间里，你可以完全放弃它。

在您的情况下，如果您使用多态函子排序，则不需要模板参数推导：

struct less {
    template<typename T, typename U>
    auto operator()(T&& t, U&& u) const
    -> decltype( std::declval<T>() < std::declval<U>() )
    { return std::forward<T>(t) < std::forward<U>(u); }
    // operator< is not appropriate for pointers however
    // the Standard defines a 'composite pointer type' that
    // would be very helpful here, left as an exercise to implement
    template<typename T, typename U>
    bool operator()(T* t, U* u) const
    { return std::less<typename std::common_type<T*, U*>::type> {}(t, u); }
};

然后您可以申报：

template<typename Iter, typename Criterion, typename Comparator = less>
void sort_by(Iter first, Iter last, Criterion crit, Comparator comp = less {});

并且comp(*ita, *itb)将做正确的事情，以及comp(crit(*ita), crit(*itb))或任何其他事情，只要它有意义。

这样的东西怎么样：

template<  typename Titer
         , typename Tmaker
         , typename Tcompare
         >
void
sort_by(Titer first, Titer last,
        Tmaker criterion_maker,
        Tcompare comparator)
{
  typedef decltype(criterion_maker(*first)) Tcriterion;
  /*
    Now that you know the actual type of your criterion,
    you can do the real work here
  */
}

问题是，显然不能使用默认值作为比较器，但可以通过提供一个不使用比较器并在内部填充std::less的重载来轻松克服这一问题。

要像您最初建议的那样完成，编译器必须能够"反转"模板实例化过程。即，对于给定的std:：函数<>实例化，我必须提供什么参数作为结果才能得到它。这"看起来"很容易，但事实并非如此！

您也可以使用类似的东西。

     template<  typename Titer
     , typename Tmaker
     , typename TCriterion = typename
     std::result_of
     <
      Tmaker
      (
        decltype(*std::declval<Titer>()) 
      )
     >::type
     , typename Tcompare = std::less<TCriterion>
     >
void
sort_by(Titer first, Titer last,
        Tmaker criterion_maker, Tcompare comparator = Tcompare())
{
}

http://liveworkspace.org/code/0aacc8906ab4102ac62ef0e45a37707d

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