迭代function_traits参数

Iterating through function_traits arguments

本文关键字：参数 traits function 迭代      更新时间：2023-10-16

我正在尝试做一些"模板元编程"的东西，使c++函数暴露给python更容易一点。我想做的是接受一个现有的函数，并生成一个字符串，其中包含有关其返回类型和参数的信息(typeinfo也可以)。

我正在使用一个基于(从)这篇wordpress文章的函数特征类，但不是硬代码访问前几个参数，我想遍历它们。

我收集到我需要创建一个模板函数，该函数为参数index接受size_t值(因为它必须是常量)，但这就是我有点迷失的地方。

我写了一些代码，但是我不能让它在最基本的情况下工作(更不用说我所追求的一般情况了。)

// The stolen function_traits struct...thing
template<typename T>
struct function_traits;
template<typename R, typename ...Args>
struct function_traits<std::function<R(Args...)>>
{
    static const size_t nargs = sizeof...(Args);
    using result_type = R;
    template <size_t i>
    struct arg
    {
        using type = typename std::tuple_element<i, std::tuple<Args...>>::type;
    };
};
// The function of interest
int foo(float x) {
    return int(x);
}
// Recurse until one argument is left, appending the type name
// to the referenced string being passed in
template<size_t argIdx, typename R, typename ... Args>
void getArgTypes(std::string& ref) 
{
    using fun = function_traits<std::function<R(Args...)> >;
    if (argIdx == 1)
        ref.append(typeid(fun::arg<0>).name()).append("n");
    else {
        ref.append(typeid(fun::arg<argIdx-1>).name()).append("n");
        getArgTypes<argIdx - 1, R, Args...>(ref);
    }
}
// My test of the template function
void test() {
    std::string f = "";
    // What I'd like to do
    using fun = function_traits<std::function<decltype(foo)> >;
    getArgTypes<fun::nargs, fun::result_type, ? ? ? >;
    // But I can't even do this!
    getArgTypes<1, float, int>(f);
}

在第一种情况下，我在调用getArgTypes时使用我的function_traits结构，我不知道该把什么指定为…Args模板参数。在第二种情况下，MSVC抛出错误:

Error   C1202   recursive type or function dependency context too complex

我对这个元编程/可变模板的东西完全陌生，所以很抱歉，如果这是一个愚蠢的问题。如果有不那么迂回的解决办法，我也会感兴趣的。

感谢您的阅读!

  1. if (argIdx == 1)不能作为运行时条件。它必须更改为编译时的std::enable_if。这就是错误的来源:编译器试图无休止地实例化(递归地没有停止条件)getArgType函数模板。

  2. 所有依赖类型名称必须用typename关键字宣布，而那些引用模板的必须用template关键字宣布，例如用typename fun::template arg<0>代替fun::arg<0>。

  3. fun::arg<0>本身是一个嵌套type定义的结构体。使用typename fun::template arg<0>::type语法访问。

  4. function_traits::arg<N>::type的扩展可以通过索引技巧来完成，特别是typename F::template arg<Is>::type...。

#include <string>
#include <typeinfo>
#include <functional>
#include <utility>
#include <cstddef>
template <size_t argIdx, typename R, typename... Args>
auto getArgTypes(std::string& ref) 
    -> typename std::enable_if<argIdx == 1>::type
{
    using fun = function_traits<std::function<R(Args...)> >;
    ref.append(typeid(typename fun::template arg<0>::type).name()).append(" ");
}
template <size_t argIdx, typename R, typename... Args>
auto getArgTypes(std::string& ref) 
    -> typename std::enable_if<argIdx != 1>::type
{
    using fun = function_traits<std::function<R(Args...)> >;
    ref.append(typeid(typename fun::template arg<argIdx-1>::type).name()).append(" ");
    getArgTypes<argIdx - 1, R, Args...>(ref);
}
template <typename F, std::size_t... Is>
void test2(std::index_sequence<Is...>)
{
    std::string s;
    getArgTypes<F::nargs, typename F::result_type, typename F::template arg<Is>::type...>(s);
    std::cout << s;
}
void test()
{
    using F = function_traits<std::function<decltype(foo)>>;
    test2<F>(std::make_index_sequence<F::nargs>{});
}

非常基本的index_sequence实现如下:

template <std::size_t...> struct index_sequence {};
template <std::size_t N, std::size_t... Is> struct make_index_sequence : make_index_sequence<N-1, N-1, Is...> {};
template <std::size_t... Is> struct make_index_sequence<0, Is...> : index_sequence<Is...> {};
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