„Rozpakowywanie” krotki w celu wywołania odpowiedniego wskaźnika funkcji

Próbuję zapisać w std::tuplezmiennej liczbie wartości, które później zostaną użyte jako argumenty wywołania wskaźnika funkcji, który pasuje do przechowywanych typów.

Stworzyłem uproszczony przykład pokazujący problem, który staram się rozwiązać:

#include <iostream>
#include <tuple>

void f(int a, double b, void* c) {
  std::cout << a << ":" << b << ":" << c << std::endl;
}

template <typename ...Args>
struct save_it_for_later {
  std::tuple<Args...> params;
  void (*func)(Args...);

  void delayed_dispatch() {
     // How can I "unpack" params to call func?
     func(std::get<0>(params), std::get<1>(params), std::get<2>(params));
     // But I *really* don't want to write 20 versions of dispatch so I'd rather 
     // write something like:
     func(params...); // Not legal
  }
};

int main() {
  int a=666;
  double b = -1.234;
  void *c = NULL;

  save_it_for_later<int,double,void*> saved = {
                                 std::tuple<int,double,void*>(a,b,c), f};
  saved.delayed_dispatch();
}

Zwykle w przypadku problemów związanych z std::tupleszablonami lub wariantami pisałbym inny szablon, taki jak template <typename Head, typename ...Tail>rekurencyjna ocena wszystkich typów jeden po drugim, ale nie widzę sposobu na wywołanie wywołania funkcji.

Prawdziwa motywacja do tego jest nieco bardziej złożona i w większości to tylko ćwiczenie edukacyjne. Możesz założyć, że krotkę dostałem na podstawie umowy z innego interfejsu, więc nie można jej zmienić, ale chęć rozpakowania jej w wywołanie funkcji jest moja. Wyklucza to użycie std::bindjako taniego sposobu na ominięcie podstawowego problemu.

Jaki jest czysty sposób wysłania wywołania przy użyciu std::tuplelub alternatywny lepszy sposób osiągnięcia tego samego wyniku netto przechowywania / przekazywania niektórych wartości i wskaźnika funkcji do dowolnego punktu w przyszłości?

Musisz zbudować pakiet parametrów liczb i rozpakować je

template<int ...>
struct seq { };

template<int N, int ...S>
struct gens : gens<N-1, N-1, S...> { };

template<int ...S>
struct gens<0, S...> {
  typedef seq<S...> type;
};


// ...
  void delayed_dispatch() {
     callFunc(typename gens<sizeof...(Args)>::type());
  }

  template<int ...S>
  void callFunc(seq<S...>) {
     func(std::get<S>(params) ...);
  }
// ...

Rozwiązaniem C ++ 17 jest po prostu użycie std::apply:

auto f = [](int a, double b, std::string c) { std::cout<<a<<" "<<b<<" "<<c<< std::endl; };
auto params = std::make_tuple(1,2.0,"Hello");
std::apply(f, params);

Po prostu czułem, że należy to powiedzieć raz w odpowiedzi w tym wątku (po tym, jak już pojawił się w jednym z komentarzy).

W tym wątku wciąż brakuje podstawowego rozwiązania C ++ 14. EDYCJA: Nie, tak naprawdę jest w odpowiedzi Waltera.

Ta funkcja jest podana:

void f(int a, double b, void* c)
{
      std::cout << a << ":" << b << ":" << c << std::endl;
}

Nazwij go następującym fragmentem:

template<typename Function, typename Tuple, size_t ... I>
auto call(Function f, Tuple t, std::index_sequence<I ...>)
{
     return f(std::get<I>(t) ...);
}

template<typename Function, typename Tuple>
auto call(Function f, Tuple t)
{
    static constexpr auto size = std::tuple_size<Tuple>::value;
    return call(f, t, std::make_index_sequence<size>{});
}

Przykład:

int main()
{
    std::tuple<int, double, int*> t;
    //or std::array<int, 3> t;
    //or std::pair<int, double> t;
    call(f, t);    
}

PRÓBNY

Jest to w pełni kompilowalna wersja rozwiązania Johannesa do pytania o awoodland, w nadziei, że może być dla kogoś przydatna. Zostało to przetestowane za pomocą migawki g ++ 4.7 na ściśnięciu Debiana.

###################
johannes.cc
###################
#include <tuple>
#include <iostream>
using std::cout;
using std::endl;

template<int ...> struct seq {};

template<int N, int ...S> struct gens : gens<N-1, N-1, S...> {};

template<int ...S> struct gens<0, S...>{ typedef seq<S...> type; };

double foo(int x, float y, double z)
{
  return x + y + z;
}

template <typename ...Args>
struct save_it_for_later
{
  std::tuple<Args...> params;
  double (*func)(Args...);

  double delayed_dispatch()
  {
    return callFunc(typename gens<sizeof...(Args)>::type());
  }

  template<int ...S>
  double callFunc(seq<S...>)
  {
    return func(std::get<S>(params) ...);
  }
};

#pragma GCC diagnostic push
#pragma GCC diagnostic ignored "-Wunused-parameter"
#pragma GCC diagnostic ignored "-Wunused-variable"
#pragma GCC diagnostic ignored "-Wunused-but-set-variable"
int main(void)
{
  gens<10> g;
  gens<10>::type s;
  std::tuple<int, float, double> t = std::make_tuple(1, 1.2, 5);
  save_it_for_later<int,float, double> saved = {t, foo};
  cout << saved.delayed_dispatch() << endl;
}
#pragma GCC diagnostic pop

Można użyć następującego pliku SConstruct

#####################
SConstruct
#####################
#!/usr/bin/python

env = Environment(CXX="g++-4.7", CXXFLAGS="-Wall -Werror -g -O3 -std=c++11")
env.Program(target="johannes", source=["johannes.cc"])

Na mojej maszynie to daje

g++-4.7 -o johannes.o -c -Wall -Werror -g -O3 -std=c++11 johannes.cc
g++-4.7 -o johannes johannes.o

Oto rozwiązanie C ++ 14.

template <typename ...Args>
struct save_it_for_later
{
  std::tuple<Args...> params;
  void (*func)(Args...);

  template<std::size_t ...I>
  void call_func(std::index_sequence<I...>)
  { func(std::get<I>(params)...); }
  void delayed_dispatch()
  { call_func(std::index_sequence_for<Args...>{}); }
};

To wciąż potrzebuje jednej funkcji pomocniczej ( call_func). Ponieważ jest to powszechny idiom, być może standard powinien go wspierać bezpośrednio, jak w std::callprzypadku możliwej implementacji

// helper class
template<typename R, template<typename...> class Params, typename... Args, std::size_t... I>
R call_helper(std::function<R(Args...)> const&func, Params<Args...> const&params, std::index_sequence<I...>)
{ return func(std::get<I>(params)...); }

// "return func(params...)"
template<typename R, template<typename...> class Params, typename... Args>
R call(std::function<R(Args...)> const&func, Params<Args...> const&params)
{ return call_helper(func,params,std::index_sequence_for<Args...>{}); }

Wtedy nasza opóźniona wysyłka staje się

template <typename ...Args>
struct save_it_for_later
{
  std::tuple<Args...> params;
  std::function<void(Args...)> func;
  void delayed_dispatch()
  { std::call(func,params); }
};

Jest to nieco skomplikowane do osiągnięcia (nawet jeśli jest to możliwe). Radzę skorzystać z biblioteki, w której jest to już zaimplementowane, a mianowicie Boost.Fusion ( funkcja invoke ). Jako bonus, Boost Fusion współpracuje również z kompilatorami C ++ 03.

c ++ 14rozwiązanie. Po pierwsze, płyta użytkowa:

template<std::size_t...Is>
auto index_over(std::index_sequence<Is...>){
  return [](auto&&f)->decltype(auto){
    return decltype(f)(f)( std::integral_constant<std::size_t, Is>{}... );
  };
}
template<std::size_t N>
auto index_upto(std::integral_constant<std::size_t, N> ={}){
  return index_over( std::make_index_sequence<N>{} );
}

Umożliwiają one wywołanie lambda z szeregiem liczb całkowitych w czasie kompilacji.

void delayed_dispatch() {
  auto indexer = index_upto<sizeof...(Args)>();
  indexer([&](auto...Is){
    func(std::get<Is>(params)...);
  });
}

i skończymy.

index_uptoi index_overpozwala pracować z pakietami parametrów bez konieczności generowania nowych zewnętrznych przeciążeń.

Oczywiście w c ++ 17 ty tylko

void delayed_dispatch() {
  std::apply( func, params );
}

Teraz, jeśli nam się to podoba, w c ++ 14 możemy pisać:

namespace notstd {
  template<class T>
  constexpr auto tuple_size_v = std::tuple_size<T>::value;
  template<class F, class Tuple>
  decltype(auto) apply( F&& f, Tuple&& tup ) {
    auto indexer = index_upto<
      tuple_size_v<std::remove_reference_t<Tuple>>
    >();
    return indexer(
      [&](auto...Is)->decltype(auto) {
        return std::forward<F>(f)(
          std::get<Is>(std::forward<Tuple>(tup))...
        );
      }
    );
  }
}

stosunkowo łatwo i zdobądź czystsze c ++ 17 Składnia gotowa do wysyłki.

void delayed_dispatch() {
  notstd::apply( func, params );
}

wystarczy wymienić notstdze stdkiedy twoi modernizacje kompilatora i Bob jest twoim wujem.

Zastanawiając się nad tym problemem w oparciu o udzieloną odpowiedź, znalazłem inny sposób rozwiązania tego samego problemu:

template <int N, int M, typename D>
struct call_or_recurse;

template <typename ...Types>
struct dispatcher {
  template <typename F, typename ...Args>
  static void impl(F f, const std::tuple<Types...>& params, Args... args) {
     call_or_recurse<sizeof...(Args), sizeof...(Types), dispatcher<Types...> >::call(f, params, args...);
  }
};

template <int N, int M, typename D>
struct call_or_recurse {
  // recurse again
  template <typename F, typename T, typename ...Args>
  static void call(F f, const T& t, Args... args) {
     D::template impl(f, t, std::get<M-(N+1)>(t), args...);
  }
};

template <int N, typename D>
struct call_or_recurse<N,N,D> {
  // do the call
  template <typename F, typename T, typename ...Args>
  static void call(F f, const T&, Args... args) {
     f(args...);
  }
};

Co wymaga zmiany implementacji delayed_dispatch()na:

  void delayed_dispatch() {
     dispatcher<Args...>::impl(func, params);
  }

Działa to poprzez rekursywną konwersję std::tupleparametru na sam pakiet parametrów. call_or_recursejest potrzebna jako specjalizacja do zakończenia rekurencji z prawdziwym wywołaniem, które po prostu rozpakowuje skompletowany pakiet parametrów.

Nie jestem pewien, czy to jest i tak „lepsze” rozwiązanie, ale to inny sposób myślenia i rozwiązywania go.

Jako inne alternatywne rozwiązanie, którego możesz użyć enable_if, aby stworzyć coś prawdopodobnie prostszego niż moje poprzednie rozwiązanie:

#include <iostream>
#include <functional>
#include <tuple>

void f(int a, double b, void* c) {
  std::cout << a << ":" << b << ":" << c << std::endl;
}

template <typename ...Args>
struct save_it_for_later {
  std::tuple<Args...> params;
  void (*func)(Args...);

  template <typename ...Actual>
  typename std::enable_if<sizeof...(Actual) != sizeof...(Args)>::type
  delayed_dispatch(Actual&& ...a) {
    delayed_dispatch(std::forward<Actual>(a)..., std::get<sizeof...(Actual)>(params));
  }

  void delayed_dispatch(Args ...args) {
    func(args...);
  }
};

int main() {
  int a=666;
  double b = -1.234;
  void *c = NULL;

  save_it_for_later<int,double,void*> saved = {
                                 std::tuple<int,double,void*>(a,b,c), f};
  saved.delayed_dispatch();
}

Pierwsze przeciążenie pobiera jeszcze jeden argument z krotki i umieszcza go w pakiecie parametrów. Drugie przeciążenie pobiera pasujący zestaw parametrów, a następnie wykonuje prawdziwe wywołanie, przy czym pierwsze przeciążenie jest wyłączone w jedynym i jedynym przypadku, w którym drugi byłby wykonalny.

Moja odmiana rozwiązania od Johannesa przy użyciu C ++ 14 std :: index_sequence (i typ zwracanej funkcji jako parametr szablonu RetT):

template <typename RetT, typename ...Args>
struct save_it_for_later
{
    RetT (*func)(Args...);
    std::tuple<Args...> params;

    save_it_for_later(RetT (*f)(Args...), std::tuple<Args...> par) : func { f }, params { par } {}

    RetT delayed_dispatch()
    {
        return callFunc(std::index_sequence_for<Args...>{});
    }

    template<std::size_t... Is>
    RetT callFunc(std::index_sequence<Is...>)
    {
        return func(std::get<Is>(params) ...);
    }
};

double foo(int x, float y, double z)
{
  return x + y + z;
}

int testTuple(void)
{
  std::tuple<int, float, double> t = std::make_tuple(1, 1.2, 5);
  save_it_for_later<double, int, float, double> saved (&foo, t);
  cout << saved.delayed_dispatch() << endl;
  return 0;
}