为什么C++ 11不支持'std :: function <void(int,...)>'？

Question

#include <functional>

void f1(int)
{}

void f2(int, ...)
{}

int main()
{
    std::function<void(int)>      g1 = f1; // OK.
    std::function<void(int, ...)> g2 = f2; // Error! Not standard C++!
}

为什么C++ 11没有提供如下的专用模板类:

template<class ResultType, class... ArgTypes>
class function<ResultType(ArgTypes......)>
{
    // ... ... ...
};

Answer 1

我并不是要提供为什么不提供专业化的最终原因(我不知道),但也许我可以暗示在尝试实现它时可能遇到的一些技术障碍.这有望让你感觉到专业化不存在的原因.

让我们首先考虑如何实现std::function<>类模板本身.作为其设计基础的类型擦除技术可以概述如下(这只是一个说明性的简化,真正的实现更复杂):

#include <memory>

template<typename T>
struct function { };

template<typename R, typename... Args>
struct function<R(Args...)>
{

public:

    template<typename F>
    function(F&& f) : _holder(
        new holder<typename std::decay<F>::type>(std::forward<F>(f))
        )
    { }

    R operator () (Args&&... args)
    { _holder->call(std::forward<Args>(args)...); }

private:

    struct holder_base
    { virtual R call(Args&&... args) = 0; };

    template<typename F>
    struct holder : holder_base
    {
        holder(F&& f) : _f(std::forward<F>(f)) { }
        R call(Args&&... args) { return _f(std::forward<Args>(args)...); }
        F _f;
    };

    std::unique_ptr<holder_base> _holder;
};

现在让我们看看椭圆的特化是什么样的.首先,提供给可变函数的参数的数量和类型在该函数的签名中是不固定的.因此,我们的专用模板的调用操作符必须是一个接受任何数量和类型的参数的函数模板:

template<typename R, typename... Args>
struct function<R(Args.......)>
{
    ...

    template<typename... Ts>
    R operator () (Args&&... args, Ts&&... ts)
    { _holder->call(std::forward<Args>(args)..., std::forward<Ts>(ts)...); }

    ...

这迫使我们反过来使holder<>调用操作符成为可变函数模板.但是,为了实现类型擦除,必须使用相同的调用操作符virtual,并且函数模板不能virtual在C++中.

如果可变参数(我在这里讨论省略号)可以很容易地转发,而不必重复使用可变参数模板参数和完美转发,事情肯定会更容易.我不知道一种简单的方法来实现这一点,尤其是如果没有其他参数传递给函数而不是那些匹配可变参数列表的参数.