我有一个包含std::variant几个std::function专业的地图，例如：
// note the different return types
using function_t = std::variant<std::function<int(void)>, std::function<void(int)>>;
std::map<int, function_t> callbacks;
callbacks[0] = [](){ return 9; };
我该如何编写一个caller(...)辅助函数，该函数将为我提供std::function在变体中保留在索引处的映射的引用，从而允许类似于以下内容的调用：
int value = caller(callbacks, 0)();
由于持有不同的返回类型function_t，因此简单的访问者无法使用，即：
// cannot compile
auto caller(std::map<int, function_t> callbacks, int idx) {
return std::visit([](const auto& arg) { return arg; }, callbacks[idx]);
}
第一部分是仅当参数匹配时才可以调用函数：
struct void_t {};
template<class R, class...Args, class...Ts,
// in C++20 do requires
std::enable_if_t<sizeof...(Args)==sizeof...(Ts), bool> = true,
class R0=std::conditional_t< std::is_same_v<R,void>, void_t, R >
>
std::optional<R0> call_me_maybe( std::function<R(Args...)> const& f, Ts&&...ts ) {
if constexpr ( (std::is_convertible_v<Ts&&, Args> && ... ))
{
if constexpr (std::is_same_v<R, void>) {
f(std::forward<Ts>(ts)...);
return void_t{};
} else {
return f(std::forward<Ts>(ts)...);
}
}
else
{
return std::nullopt;
}
}
template<class R, class...Args, class...Ts,
// in C++20 do requires
std::enable_if_t<sizeof...(Args)!=sizeof...(Ts), bool> = true,
class R0=std::conditional_t< std::is_same_v<R,void>, void_t, R >
>
constexpr std::optional<R0> call_me_maybe( std::function<R(Args...)> const& f, Ts&&...ts ) {
return std::nullopt;
}
第二部分涉及变体的一些工作：
template<std::size_t I>
using index_t = std::integral_constant<std::size_t, I>;
template<std::size_t I>
constexpr index_t<I> index = {};
template<std::size_t...Is>
using variant_index_t = std::variant< index_t<Is>... >;
template<std::size_t...Is, class R=variant_index_t<Is...>>
constexpr R make_variant_index( std::size_t I, std::index_sequence<Is...> ) {
constexpr R retvals[] = {
R( index<Is> )...
};
return retvals[I];
}
template<std::size_t N>
constexpr auto make_variant_index( std::size_t I ) {
return make_variant_index( I, std::make_index_sequence<N>{} );
}
template<class...Ts>
constexpr auto get_variant_index( std::variant<Ts...> const& v ) {
return make_variant_index<sizeof...(Ts)>( v.index() );
}
这样一来，您就可以以更易于编译的方式使用变量索引。
template<class...Ts>
std::optional<std::variant<Ts...>> var_opt_flip( std::variant<std::optional<Ts>...> const& var ) {
return std::visit( [&](auto I)->std::optional<std::variant<Ts...>> {
if (std::get<I>(var))
return std::variant<Ts...>(std::in_place_index_t<I>{}, *std::get<I>(var));
else
return std::nullopt;
}, get_variant_index(var) );
}
即使存在重复的类型，这也可以使我们接受variant<optional<Ts>...>并产生一个optional<variant<Ts...>>。
现在，我们需要能够建立正确的返回值。
现在我们可以编写一个函数，它采用函数和参数的变体，并且可能调用活动函数：
template<class...Sigs, class...Ts>
auto call_maybe( std::variant<std::function<Sigs>...> const& vf, Ts&&...ts )
{
using R0 = std::variant< decltype(call_me_maybe(std::function<Sigs>{}, std::forward<Ts>(ts)...))... >;
R0 retval = std::visit(
[&](auto I)->R0 {
return R0( std::in_place_index_t<I>{}, call_me_maybe(std::get<I>(vf), std::forward<Ts>(ts)... ) );
},
get_variant_index(vf)
);
return var_opt_flip( std::move(retval) );
}
然后我们重写caller以使用它：
using function_t = std::variant< std::function< void() >, std::function< int(int) > >;
template<class...Ts>
auto caller(std::map<int, function_t> const& callbacks, int idx, Ts&&...ts) {
auto it = callbacks.find(idx);
using R = decltype(call_maybe( it->second, std::forward<Ts>(ts)... ));
// wrong index:
if (it == callbacks.end())
return R(std::nullopt);
// ok, give it a try:
return call_maybe( it->second, std::forward<Ts>(ts)... );
}
将会有一些编译器不喜欢我所做的auto I; 在这些上，decltype(I)::value替换I可能会有所帮助（我可以说，并不是所有的编译器都符合C ++）。
基本思想是我们创建一个具有匹配索引的变量，这些变量可能具有函数的返回值。然后，我们返回其中的一个可选值，以处理在运行时肯定有可能发生故障的事实。
call_me_maybe是（超越歌曲参考）一种能够假装我们可以调用任何东西的方式。nothing_t当Ris时，a可能会有用void。
这variant_index_t是我用来将变体作为通用和类型（其中可能包含重复类型）处理的一个技巧。
首先，我们定义一个称为的编译时间整数index。它基于现有std::integral_constant。
然后，我们对它们进行变型，以使替代项3为编译时索引3。
然后，我们可以使用std::visit( [&](auto I){/*...*/}, get_variant_index(var) )变体的索引作为编译时间常数。
如果var具有4个替代方案并保留替代方案2，则get_variant_index返回std::variant<index<0>, index<1>, index<2>, index<3>>其中已index<2>填充的。
（在运行时，这很有可能由一个64位整数表示2。我觉得这很有趣。）
当我们std::visit这样时variant_index，我们通过的lambda会通过index_t<I>。因此，lambda传递了一个编译时间常数。在编译器是不是哑巴，你可以constexpr从中提取价值index_t<I>由operator std::size_t它有含蓄。对于笨拙的编译器，您必须执行std::decay_t<decltype(I)>::value，这将是相同的编译时整数。
使用该编译时整数，我们可以std::get<I>(var)在lambda内进行值设置（并保证在正确的位置），并且即使该其他变体具有不明确的选择，我们也可以使用它来构造另一个变体。就您而言，您会发现
std::function<int(int)>
std::function<int(int,int)>
“结果变量”看起来像std::variant<int,int>-与有所不同std::variant<int>。
（作为一个额外的步骤，您可以从此变体中删除重复的类型，但我建议您单独进行此操作）
每个call_me_maybe调用都返回一个optional<R>。但是avariant<optional<R>...>是愚蠢的，所以我将其翻转为a optional<variant<R>...>。
这意味着您可以快速检查函数调用是否有效，如果可以，则可以看到从中获得了什么价值。
测试代码：
std::map<int, function_t> callbacks = {
{ 0, []{ std::cout << 0 << "\n"; } },
{ 1, [](int x){ std::cout << "1:" << x << "\n"; return x+1; } },
};
std::optional<std::variant<void_t, int>> results[] = {
caller(callbacks, 0),
caller(callbacks, 0, 1),
caller(callbacks, 1),
caller(callbacks, 1, 1),
};
for (auto&& op:results) {
std::cout << (bool)op;
}
std::cout << "\n";
auto printer = [](auto val) {
if constexpr (std::is_same_v<decltype(val), void_t>) {
std::cout << "void_t";
} else {
std::cout << val;
}
};
int count = 0;
for (auto&& op:results) {
std::cout << count << ":";
if (!op) {
std::cout << "nullopt\n";
} else {
std::visit( printer, *op );
std::cout << "\n";
}
++count;
}
我得到以下输出：
0 1:1 1001 0:void_t 1:nullopt 2:nullopt 3:2
前两行是void()和int(int) std::function记录他们的呼叫。
第三行显示成功的调用-对的0参数调用void()和对的1参数调用int(int)。
最后4行是存储的结果。第一个optional<variant>参与并持有void_t。这样第二次和第三次调用失败了nullopt，最后一个调用包含传递1给返回的函数的结果1+1。
现场例子。
从返回值中，您可以查看该调用是否有效（查看是否使用了外部可选函数），确定调用了哪个回调（如果是）（变量索引），并获取被调用变量的值（对其进行访问） ）。
如果函数类型的数量很大，则应考虑进行优化。
上面有两个嵌套std::visits的变量索引，保证都返回相同的值。这意味着仅在需要O（n）的情况下会生成O（n ^ 2）代码，其中n是中的替代数function_t。
您可以通过将变体索引“向下”传递给call_maybe和var_opt_flip作为额外的参数来清理。从理论上讲，编译器可以得出其他n ^ 2-n生成的代码元素不可访问的信息，但是这两者都需要编译器方面的大量工作，并且即使工作也很脆弱。
这样做将减少构建时间（并且这种假冒行为可能会花费构建时间；请勿在通常包含的公共头文件中调用它！），并可能减小运行时可执行文件的大小。
大多数编程语言和C ++的大多数用法都不允许O（n）代码生成比O（n）二进制代码更多的代码。但是模板足够强大，尤其是std变体，可以生成O（n ^ 2）甚至O（n ^ 3）二进制代码输出。因此，应注意一些事项。
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