如何获得可调用类型的签名？

Question

我想构建一个漂亮的现代界面来构建计算树，如下所示：

auto [F, G] = calcs.emplace(
        [](int a, int b){ return a + b; },
        [](){ return 4; }
    );

我从taskflow获得灵感，但在这里我们可能会添加参数和返回类型，这就是问题所在：我们如何推断给定Callable对象的底层存储类型，以及如何将它们存储在集合中？是否可以使用当前的语言功能创建这样一个简单的api？

我用谷歌搜索了几个小时，看起来返回类型是一个较小的问题，但我不知道这些论点。

Answer 1

问：如何获得签名？

答：通过可调用的operator()方法的模式匹配，例如：

template <class TMethodType>
struct ReadSignature;

// Const specialization
template <class TReturnType, class TClass, class ... TArgsTypes>
struct ReadSignature<TReturnType(TClass::*)(TArgsTypes...) const> {
    using ReturnType = TReturnType;
    using Class = TClass;
    using Args = std::tuple<TArgsTypes...>;

    static constexpr bool is_const = true;
};

// Non-const specialization
// This is for mutable lambdas, e.g. []() mutable {}
template <class TReturnType, class TClass, class ... TArgsTypes>
struct ReadSignature<TReturnType(TClass::*)(TArgsTypes...)> {
    using ReturnType = TReturnType;
    using Class = TClass;
    using Args = std::tuple<TArgsTypes...>;

    static constexpr bool is_const = false;
};

你这样使用它：

    auto callable = [](int x, int y) { return x + y; };
    using Class = decltype(callable);
    using Signature = ReadSignature<decltype(&Class::operator())>;

问：如何在一个集合中存储callable？

答：您需要以某种方式擦除类型。对于可调用对象，使包装器界面看起来很自然。例如，像这样：

class CallableI {
    virtual ~CallableI() = default;

    virtual std::any call(const std::vector<std::any>& args) = 0;

    // For type checking:
    virtual size_t arg_count() = 0;
    virtual std::type_info get_arg_type_info(size_t arg_index) = 0;
    virtual std::type_info get_return_type_info() = 0;
};

然后编写一个实现此接口的模板类，该接口将针对每个lambda参数进行实例化。在你的calcs对象中，你实际上存储std::vector<std::unique_ptr<CallableI>>。