lvalues的完美转发失败
perfect forwarding failing for lvalues
我有一个实用函数,它在元组上迭代,对于每个元素,用该元素调用一个函数,最后用所有元组元素的结果调用另一个函数。
为了更好地说明:
- 存在各种类型的元组
tuple<Foo<int>, Bar<double>, Baz<char>>
- 每个类型
Foo
、Bar
和Baz
都有一个隐式接口ClassT::data()
,它返回对某个内部成员T&
的引用 - 您有一个签名为
void (int, double, char)
的函数
该实用程序对元组成员进行迭代,提取对内部成员的引用,并使用所需参数调用函数。
问题:完美转发
我尝试使用所谓的"通用引用"和完美转发来实现该实用程序,从而消除了对多个左值/右值和常量/非常量重载的需求。
而函数的参数是类型
template<typename Tuple>
auto invoke(Tuple&& tuple)
我无法将lvalues绑定到它。为什么会这样?
我在这里提出了一个类似的问题,这个问题已经得到解决;然而,由于这是一个无关的问题,我认为这需要一个新的问题
表意文字示例:https://ideone.com/lO5JOB
#include <tuple>
#include <iostream>
// sequence
template<size_t...>
struct Sequence
{ };
template<size_t N, size_t... Seq>
struct GenerateSequence : GenerateSequence<N - 1, N - 1, Seq...>
{ };
template<size_t... Seq>
struct GenerateSequence<0, Seq...>
{
using type = Sequence<Seq...>;
};
// invoke tuple
struct TupleForEachInvoker
{
template<typename Func, typename ForEachFunc, typename Tuple, size_t... Seq>
static auto invoke(Func&& func, ForEachFunc&& forEachFunc, Tuple&& tuple, Sequence<Seq...>)
-> decltype(func(forEachFunc(std::get<Seq>(std::forward<Tuple>(tuple)))...))
{
return func(forEachFunc(std::get<Seq>(std::forward<Tuple>(tuple)))...);
}
template<typename Func, typename ForEachFunc, typename... Args>
static auto apply(Func&& func, ForEachFunc&& forEachFunc, std::tuple<Args...>&& args)
-> decltype(invoke(std::forward<Func>(func),
std::forward<ForEachFunc>(forEachFunc),
std::forward<std::tuple<Args...>>(args),
typename GenerateSequence<sizeof...(Args)>::type()))
{
return invoke(std::forward<Func>(func),
std::forward<ForEachFunc>(forEachFunc),
std::forward<std::tuple<Args...>>(args),
typename GenerateSequence<sizeof...(Args)>::type());
}
};
template<typename Func, typename ForEachFunc, typename Tuple>
inline auto invokeWithMemberFromAll(Func&& func, ForEachFunc&& forEachFunc, Tuple&& tuple)
-> decltype(TupleForEachInvoker::apply(std::forward<Func>(func),
std::forward<ForEachFunc>(forEachFunc),
std::forward<Tuple>(tuple)))
{
return TupleForEachInvoker::apply(std::forward<Func>(func),
std::forward<ForEachFunc>(forEachFunc),
std::forward<Tuple>(tuple));
}
// exemplar
template<typename T>
struct Foo
{
T& data() { return _val; }
T _val;
};
struct Extract
{
template<typename T>
T& operator() (Foo<T>& f) { return f.data(); }
};
int main()
{
Foo<int> i { 5 };
Foo<double> d { 6. };
Foo<const char*> s { "hello world" };
auto cb = [](int& i, const double& d, const char* s)
{
std::cout << "i=" << i << ", d=" << d << ", s=" << s << std::endl;
i += 2;
};
// rvalue reference to tuple
invokeWithMemberFromAll(cb, Extract{}, std::tie(i, d, s));
std::cout << i.data() << std::endl;
// lvalue reference to tuple - fails
auto tuple = std::tie(i, d, s);
invokeWithMemberFromAll(cb, Extract{}, tuple);
std::cout << i.data() << std::endl;
}
template<typename Func, typename ForEachFunc, typename... Args>
static auto apply(Func&& func, ForEachFunc&& forEachFunc, std::tuple<Args...>&& args)
第三个参数是右值tuple
,而不是转发引用的元组或对元组的转发引用。
通用引用(目前在开发中的C++1z标准中称为"转发引用")通常需要推导类型。它们确实要求应用&&
的类型可以是引用类型,也可以是非引用类型。std::tuple<?>
始终是一个非引用类型,因此&&
在与std::tuple<?>&&
一样放置时使其成为一个右值引用,而不是转发引用。
您从Tuple&&
切换到std::tuple<?>&&
似乎没有其他原因,只是为了计算Args...
的数量。如果我是对的,那么std::tuple_size<std::decay_t<Tuple>>{}
等于sizeof...(Args)
。
问题出在apply
函数上-它需要std::tuple<Args...>
:类型的rvalue
template<typename Func, typename ForEachFunc, typename... Args>
static auto apply(Func&& func, ForEachFunc&& forEachFunc, std::tuple<Args...>&& args)
以下是使用代码中的std::tuple_size
而不是sizeof...(Args)
的一个可能的修复方法:
struct TupleForEachInvoker
{
template<typename Func, typename ForEachFunc, typename Tuple, size_t... Seq>
static auto invoke(Func&& func, ForEachFunc&& forEachFunc, Tuple&& tuple, Sequence<Seq...>)
-> decltype(func(forEachFunc(std::get<Seq>(std::forward<Tuple>(tuple)))...))
{
return func(forEachFunc(std::get<Seq>(std::forward<Tuple>(tuple)))...);
}
template<typename Func, typename ForEachFunc, typename Tuple>
static auto apply(Func&& func, ForEachFunc&& forEachFunc, Tuple&& args)
-> decltype(invoke(std::forward<Func>(func),
std::forward<ForEachFunc>(forEachFunc),
std::forward<Tuple>(args),
typename GenerateSequence<std::tuple_size<std::decay_t<Tuple>>::value>::type()))
{
return invoke(std::forward<Func>(func),
std::forward<ForEachFunc>(forEachFunc),
std::forward<Tuple>(args),
typename GenerateSequence<std::tuple_size<std::decay_t<Tuple>>::value>::type());
}
};
template<typename Func, typename ForEachFunc, typename Tuple>
inline auto invokeWithMemberFromAll(Func&& func, ForEachFunc&& forEachFunc, Tuple&& tuple)
-> decltype(TupleForEachInvoker::apply(std::forward<Func>(func),
std::forward<ForEachFunc>(forEachFunc),
std::forward<Tuple>(tuple)))
{
return TupleForEachInvoker::apply(std::forward<Func>(func),
std::forward<ForEachFunc>(forEachFunc),
std::forward<Tuple>(tuple));
}
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