c++ - 函数类型可以是类模板参数吗？

Question

下面的代码被 VC++ 2012 拒绝，并显示“错误 C2207：'A::bar'：类模板的成员无法获取函数类型”。

int Hello(int n)
{
    return n;
}

template<class FunctionPtr>
struct A
{
    A(FunctionPtr foo)
        : bar(foo)
    {}

    FunctionPtr bar;
};

int main()
{
    A<decltype(Hello)> a(Hello);

    return 0;
}

为什么？

score 10 · Accepted Answer

gcc 对这个错误更友好一点：

error: field 'A<int(int)>::bar' invalidly declared function type

最简单的解决方案是声明bar为函数指针：

FunctionPtr *bar;

在这种情况下，decltype(Hello)计算结果为int(int)not int(*)(int)。

score 6 · Accepted Answer

变量不能有函数类型。您声明bar为FunctionPtrwhich is which is which is which is which is which is which isdecltype(Hello)评估为int (int)，而不是函数指针类型。

由于从 C 继承的一些不一致，这很令人困惑。当您将构造函数定义A为采用 aFunctionPtr时，您可能会想象您会得到相同的错误。但是，声明为具有数组或函数类型的函数参数会自动（不幸的是，不方便）变成指针类型。因此，即使foo被声明为具有函数类型，它实际上也具有函数指针类型并且可以正常工作。

但是这条规则只适用于函数参数，不适用于其他变量，所以bar实际上确实有一个函数类型，这是不合法的。

score 4 · Accepted Answer

添加其他答案，您可以利用以下事实：

decltype(Hello)计算结果为int (int)（不是函数指针类型）；
函数可以隐式转换为指向自身的指针；这种转换几乎无处不在（例如通过值传递函数（？）而不是函数指针？）。

以下代码：

#include <type_traits>

template<class F>
struct A
{
    A(F foo) : bar(foo) {}

    typename std::conditional<std::is_function<F>::value,
                              typename std::add_pointer<F>::type,
                              F>::type bar;
};

是一个通用解决方案，允许函数、函数指针、仿函数和 lambda 具有相同的语法：

#include <type_traits>
#include <iostream>

void Hello() { std::cout << "Function\n"; }

struct Hello2 { void operator()() { std::cout << "Struct\n"; } };

void Hello3() { std::cout << "Function pointer\n"; }

template<class F>
struct A
{
  A(F foo) : bar(foo) { bar(); }

  std::conditional_t<std::is_function<F>::value, std::add_pointer_t<F>, F> bar;
};

int main()
{
  A<decltype(Hello)> a(Hello);

  Hello2 h2;
  A<decltype(h2)> b(h2);

  A<decltype(&Hello3)> c(&Hello3);

  auto Hello4 = []() { std::cout << "Lambda\n"; };
  A<decltype(Hello4)> d(Hello4);
}

（这里我利用 C++14 特性稍微改变了解决方案）。

Indeedstd::function是一个（并不总是更好的）替代方案。

c++ - 函数类型可以是类模板参数吗？

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