处理模板中的void类型

handling void type in template

本文关键字：void 类型 处理      更新时间：2023-10-16

我有一个模板化的函数，它调用另一个函数并存储其返回值，然后在返回值之前做一些工作。我想扩展它来处理T = void，并且想知道专业化是否是我唯一的选择。

template<typename T>
T Foo( T(*Func)() ) 
{
    // do something first (e.g. some setup)
    T result = Func();
    // do something after (e.g. some tear down)
    return result;
}
// Is this specialization the only option?
template<>
void Foo<void>( void(*Func)() ) 
{
    // do something first (e.g. some setup)
    Func();
    // do something after (e.g. some tear down)
    return;
}
void Bar() {}
int BarInt() { return 1; }
int main()
{
    Foo<int>(&BarInt);
    Foo<void>(&Bar);
}

或者可以修改Foo的常规版本来处理void类型，在这种情况下基本上什么都不做?我在想，也许我的本地结果可以包装在一个类型，可以处理void也许，但也可以看到分配是一个交易破坏者。

如果您的操作不依赖于函数的结果，则无需专门化即可完成该操作。返回void的函数返回void类型的表达式是可以的。所以return部分不是麻烦的一个，但你需要找出一种方法来做前和后操作。构造函数和析构函数将在这方面提供帮助:

struct do_something_helper
{
    do_something_helper()
    {
        // do something first (e.g. take a lock)
    }
    ~do_something_helper()
    {
        // do something after (e.g. release a lock)
    }
};

然后你可以这样写你的函数:

template<typename T>
T Foo( T(*Func)() ) 
{
    do_something_helper _dummy_helper; // constructor called here
    return Func();
    // destructor called here
}

对于使用lambdas的更通用的解决方案，如您所评论的，它可能看起来像这样:

template< typename Pre, typename Post >
struct scope_guard
{
    scope_guard( Pre&& pre, Post&& post )
      : _post( std::forward< Post >( post ) )
    {
        pre();
    }
    ~scope_guard()
    {
        _post();
    }
    Post _post;
};
template< typename Pre, typename Post >
scope_guard< Pre, Post > make_scope_guard( Pre&& pre, Post&& post )
{
    return scope_guard< Pre, Post >( std::forward< Pre >( pre ), std::forward< Post >( post ) );
}
template<typename T>
T Foo( T(*Func)() ) 
{
    auto do_something_helper =
        make_scope_guard(
            [](){ /* do something first (e.g. take a lock) */ },
            [](){ /* do something after (e.g. release a lock) */ }
        );
    return Func();
}

使用std::function< void() >的类型擦除的版本更容易编写和使用，但效率相当低。

如果你所做的只是获取和释放一个锁，那么你应该使用RAII而不是调用lock/unlock函数。如果Func可以抛出，这尤其正确，就好像它做了之后的代码将不会被调用。

一旦你有了一个RAII锁(或者如果你需要更多的RAII对象)，你可以简单地执行void:

template<typename T>
T Foo( T(*Func)() ) 
{
    lock my_lock;
    return Func();
}

template<typename T>
T Foo( T(*Func)() ) 
{
    struct raii_wrapper {
      raii_wrapper(T(*Func)()) : Func(Func) {
        // pre effects
      }
      ~raii_wrapper() {
        // post effects
      }
      T(*Func)();
    } actions(Func);
    return Func;
}

不，您需要专门化，因为您不能存储void(如T result = Func();)。

如果你永远不会使用这个值，并且你可以在最后调用Func，那么你实际上可以:

return Func( );

if函数返回void或一个类型，因为以下是合法的:

void f();
void g() {
    return f();
}

但是如果需要临时存储返回值，则需要专门化。

然而，如果你要创建很多这样的辅助函数(Foo)，并且你不想每次都为void专门指定特定的Foo，你可以创建一个包装调用者，它将执行调用，并在你需要的时候返回值，可以是void或其他实际类型:

template< typename R >
class call_wrapper {
public:
    call_wrapper( std::function< R( void ) > f )
    : temp( std::move( f( ) ) )
    { }
    R&& return_and_destroy( ) {
        return std::move( temp );
    }
private:
    R temp;
};
template< >
class call_wrapper< void > {
public:
    call_wrapper( std::function< void(void) > f ) { f( ); }
    void return_and_destroy( ) { }
};

然后你可以在你要写的所有Foo中执行以下操作，不需要专门化，因为它在上面的包装器中已经被一次性处理过了:

template<typename T>
T Foo( T(*Func)() ) 
{
    // do something first (e.g. some setup)
    call_wrapper< T > cw( Func );
    // do something after (e.g. some tear down)
    return cw.return_and_destroy( );
}

不确定这是否有效，但是:

template<>
void Foo<T>( T(*Func)() ) 
{
    // do something first (e.g. some setup)
    return tearDown(Func());
}
template<>
T tearDown<T>( T result) 
{
    // do something after
    return result;
}
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