给定传递给它的参数类型，如何确定函数参数的类型？

Posted 2023-02-25

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【中文标题】给定传递给它的参数类型，如何确定函数参数的类型？【英文标题】：How to determine the type of a function parameter given the type of argument passed to it? 【发布时间】：2012-02-14 15:26:28 【问题描述】：

我需要一个类型特征，它会根据函子的类型和传递给它的参数的类型报告函子的operator() 参数的类型。基本上，我需要准确地确定在将参数传递给函子时将其转换为什么类型。为简单起见，假设我只对带有单个参数的（可能是模板化的，可能重载的）operator() 感兴趣。不幸的是，我仅限于 c++03。可以做到吗？如果没有，c++11怎么样？

这是一个例子：

#include <cassert>
#include <type_traits>

template<typename Functor, typename Argument>
  struct parameter_type

  // what goes here?
  typedef ... type;
;

struct takes_float_cref

  void operator()(const float &);
;

int main()

  // when calling takes_float_cref::operator() with an int,
  // i'd expect a conversion to const float &
  assert(std::is_same(parameter_type<takes_float_cref, int>::type, const float &>::value);

  return 0;

related question（他的回答并不能完全满足我的需要）给出了需要这种特征的背景。我已经对ideone 进行了进一步的单元测试。

【问题讨论】：

你不能简单地在每个仿函数中添加相同的typedef 吗？ typedef float const & TParameter; 之类的东西在 takes_float_cref 中，然后只测试 Functor::TParameter？ @AxxA，谢谢你的建议。是的，这是一种解决方案，但我发现要求客户这样做是很严厉的。我不确定它是否能很好地扩展到 N 参数的一般情况。嗯，实际上可能没那么糟糕。在这里打字太长了，我会发布它作为答案。看看对你有没有帮助。 @AzzA：主要缺点是接受多种类型参数（模板或重载）的函子无法轻松定义这样的typedef。 +1 表示有单元测试的问题！ 【参考方案1】：

恐怕如果没有您的客户的帮助，这完全不可能。

TL;DR：单元测试fail (grrr gcc)。

您问题的一般情况是这个函子：

struct Functor 
  template <typename T>
  typename std::enable_if<std::is_integral<T>::value>::type
  operator()(T t) const;

  void operator(double d) const;
;

这里结合了两个主要问题：

&F::operator()

static_cast

typedef

因此，如果您真的希望获得这种类型，客户端（此处为Functor）需要为您提供额外的钩子。如果没有decltype，我不知道如何获得它（注意，gcc 提供了typeof 作为 C++03 中的扩展）。

让客户给我们提示：

// 1. Make use of the return value:
struct Functor 
  template <typename T>
  typename std::enable_if<std::is_integral<T>::value, T>::type
  operator()(T t) const;

  double operator(double d) const;
;

// 2. Double up the work (but leave the return value as is)
struct Functor 
  template <typename T>
  static typename std::enable_if<std::is_integral<T>::value, T>::type Select(T);

  static double Select(T);

  template <typename T>
  typename std::enable_if<std::is_integral<T>::value>::type
  operator()(T t) const;

  void operator(double d) const;
;

假设我们选择第二种情况（将返回值留作其他用途）。

template <typename F, typename T>
struct parameter 
  static T t;
  typedef decltype(F::Select(t)) type;
;

在 C++03 中，用 gcc 替换 decltype 为 typeof。

我没有办法放弃decltype。 sizeof 确实提供了未评估的上下文，但在这里似乎没有多大帮助。

Unit Tests Here.

不幸的是，引用似乎存在一个 gcc 错误，float& 减少为float（以及任何其他引用），错误仍然存在于decltype 所以它只是一个错误的实现：/ Clang 3.0 对 C++11 版本（decltype）没有问题但我认为没有实现typeof。

这可以通过要求客户端使用ref<float> 类来解决，然后解包它。只是多了一点负担……

【讨论】：

请注意，其中一个单元测试显然是错误的：takes_float_cref 的测试写得好像它需要 bar const&。那怎么会过去呢？ @Xeo：确切地说，使用assert 意味着我们永远不会走那么远。我会修补测试。 @Xeo: test patched, Ive go for compile-time failure 它表明gcc 只是忽略了***引用：x @MatthieuM。谢谢！我不确定我是否理解客户在您的第一个示例中给我的提示。（1.利用返回值）你能解释一下吗？ @JaredHoberock：如果您可以强制客户端使其operator() 返回与其参数相同的参数，那么您可以直接使用它。这完全限制了可实现的目标（并且没有通过您的测试用例），因此更容易让他复制其工作并提供“选择”重载。唯一的问题是他可能更难让operator() 和Select 保持同步......这两种情况都远非完美：x【参考方案2】：

要开始，我会这样做：

template<typename F>
struct parameter_type_impl;

// may be with variadic arguments
template<typename R, typename A, typename F>
struct parameter_type_impl<R (F::*)(A)> 
  typedef A type;
;

template<typename F>
struct parameter_type 
  typedef typename parameter_type_impl<decltype(&F::operator())>::type type;
;

我不明白你为什么要传入实际的参数类型。如果无法进行转换，您必须使用特殊措施（例如 SFINAE）稍后。我认为这两件事是正交的：推断参数类型，然后决定是否要使用参数喜欢传入是可以兑换的。

非 C++03 的 decltype 很难摆脱。指定函数 type 总是需要参数的知识。只要你愿意把论据拼出来，整个事情就没有实际意义了。

Boost.Function Types 也会出现同样的问题。

【讨论】：

谢谢。我希望我需要传入实际的参数类型来区分将调用哪个重载，以及哪个可能模板化的operator() 将被实例化。哦，您的问题与重载无关。如果是这样，你已经为失败启航了。重载的函数必须始终通过 static_cast 来消除歧义，这总是需要您拼出类型。所以你还需要传入返回类型。如果没有 C++11，这会很快变得丑陋。我的错。我在ideone上发布的代码清楚地说明了我感兴趣的所有案例。丑陋的我可以处理，我只是想知道它是否可能:) 据我所知。给定一个重载函数和一个参数，我不知道如何获取将通过模板元编程调用的函数的类型。 @JaredHoberock 看看我在这里的尝试：无论如何，这并不能解决你的问题。 ***.com/questions/8935520/…【参考方案3】：

    #include <iostream>

    template< typename PParameter00 = void, typename PParameter01 = void, typename PParameter02 = void, typename PParameter03 = void >
    struct TIdentityParameter // Users need to inherit from it. Add more types as needed.
    
      typedef PParameter00 TType00;
      typedef PParameter01 TType01;
      typedef PParameter02 TType02;
      typedef PParameter03 TType03;
    ;

    struct TUserFunctor00 : public TIdentityParameter< float const &, int, void * >
    
      void operator()( float const &, int, void * );
      // or they can do
      //void operator()( TType00, TType01, TType02 );
    ;

    struct TUserFunctor01 : public TIdentityParameter< char const *, double >
    
      void operator()( char const*, double );
      // or they can do
      //void operator()( TType00, TType01 );
    ;

    template< bool pValue >
    struct TValueBool
    
      static bool const sValue = pValue;
    ;

    template< typename PType00, typename PType01 >
    struct TIsSame : public TValueBool< false >
    
    ;

    template< typename PType >
    struct TIsSame< PType, PType > : public TValueBool< true >
    
    ;

    int main( void )
    
     std::cout << TIsSame< TUserFunctor00::TType02, void * >::sValue << std::endl;
     std::cout << TIsSame< TUserFunctor01::TType00, double >::sValue << std::endl;

     return ( 0 );
    

Code on [ideone][1]. I don't think it's asking too much from users to inherit from your struct in a pattern explained to them. After all, they want to work with your library. Anyway, maybe it's not what you are looking for.

++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++ ++++++++++++++++++++

编辑：这可能有点接近 JAred 正在寻找的功能，但是，我知道，这种风格对他没有吸引力。虽然，在 C++03 中，我看不出你可以如何以不同的方式做到这一点。请注意，您可以让TIdentityParameter 使用 16 个模板参数来涵盖 16 种可能的类型。再一次，是的，用户必须继承并指定类型。 Ideone:

#include <iostream>

struct TOneCrazyStruct

;

template< typename PParameter00 = TOneCrazyStruct, typename PParameter01 = TOneCrazyStruct, typename PParameter02 = TOneCrazyStruct,
  typename PParameter03 = TOneCrazyStruct, typename PParameter04 = TOneCrazyStruct >
struct TIdentityParameter //Users will need to inherit from this struct as shown below.

  typedef PParameter00 TType00;
  typedef PParameter01 TType01;
  typedef PParameter02 TType02;
  typedef PParameter03 TType03;
  typedef PParameter04 TType04;
;

struct TUserFunctor00 : public TIdentityParameter< float const &, int, void *, double >

  void operator()( float const &, int, void * );
  void operator()( double );
;

template< bool pValue >
struct TValueBool

  static bool const sValue = pValue;
;

template< typename PType00, typename PType01 >
struct TIsSame : public TValueBool< false >

;

template< typename PType >
struct TIsSame< PType, PType > : public TValueBool< true >

;

template< typename PFunctor, typename PParameter >
struct THasType : public TValueBool<
  TIsSame< typename PFunctor::TType00, PParameter >::sValue || TIsSame< typename PFunctor::TType01, PParameter >::sValue
    || TIsSame< typename PFunctor::TType02, PParameter >::sValue || TIsSame< typename PFunctor::TType03, PParameter >::sValue >

;

int main( void )

 std::cout << THasType< TUserFunctor00, void * >::sValue << std::endl;
 std::cout << THasType< TUserFunctor00, long double >::sValue << std::endl;

 return ( 0 );

【讨论】：

那么，为什么不从std::binary_function 或std::unary_function 继承并完成它呢？这也不包括重载。 @AzzA 感谢您的建议，但正如 pmr 所指出的，此练习的全部原因是避免此类事情。此外，c++11 弃用了std::unary_function 和std::binary_function。 @JaredHoberock 哦，好吧，抱歉没用。 @AzzA C++03 中没有n-arguments。（好吧，预处理器是极限。）。对于重载：您的基类将如何处理重载 operator() 的类？ @pmr 好的，我已经发布了稍微修改过的版本。我明白，这不是 Jared 想要的，只是为了解决您的顾虑。

以上是关于给定传递给它的参数类型，如何确定函数参数的类型？的主要内容，如果未能解决你的问题，请参考以下文章

模板与泛型编程——模板实参推断

什么是形参和实参？参数传递的方式都有哪些?