"распаковка" кортежа для вызова соответствующего указателя на функцию
Я пытаюсь хранить в std::tuple различное количество значений, которые позже будут использоваться в качестве аргументов для вызова указателя функции, который соответствует сохраненным типам.
Я создал упрощенный пример, показывающий проблему, которую я пытаюсь решить:
#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();
}
Обычно для проблем, связанных с std::tuple или вариадические шаблоны я бы написал другой шаблон, как template <typename Head, typename ...Tail> чтобы рекурсивно оценивать все типы один за другим, но я не вижу способа сделать это для отправки вызова функции.
Реальная мотивация для этого несколько сложнее, и в любом случае это в основном просто учебное упражнение. Вы можете предположить, что я передал кортеж по контракту из другого интерфейса, поэтому изменить его нельзя, но желание распаковать его в вызов функции мое. Это исключает использование std::bind как дешевый способ обойти основную проблему.
Как правильно отправить вызов с помощью std::tuple, или альтернативный лучший способ достижения того же самого чистого результата хранения / пересылки некоторых значений и указателя функции до произвольной будущей точки?
10 ответов
Вам нужно собрать пакет параметров из чисел и распаковать их
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) ...);
}
// ...
Решение C++17 просто в использовании 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);
Просто почувствовал, что стоит один раз заявить в ответе в этой теме (после того, как это уже появилось в одном из комментариев)
Базовое решение C++14 все еще отсутствует в этой теме. РЕДАКТИРОВАТЬ: Нет, это на самом деле там в ответе Уолтера.
Эта функция дается:
void f(int a, double b, void* c)
{
std::cout << a << ":" << b << ":" << c << std::endl;
}
Назовите его следующим фрагментом:
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>{});
}
Пример:
int main()
{
std::tuple<int, double, int*> t;
//or std::array<int, 3> t;
//or std::pair<int, double> t;
call(f, t);
}
Это полная компилируемая версия решения Йоханны по вопросу awoodland, в надежде, что оно кому-нибудь пригодится. Это было протестировано с моментальным снимком g++ 4.7 в Debian squeeze.
###################
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
Можно использовать следующий файл 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"])
На моей машине это дает
g++-4.7 -o johannes.o -c -Wall -Werror -g -O3 -std=c++11 johannes.cc
g++-4.7 -o johannes johannes.o
Вот решение 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...>{}); }
};
Это все еще нуждается в одной вспомогательной функции (call_func). Поскольку это распространенная идиома, возможно, стандарт должен поддерживать ее напрямую, так как std::call с возможной реализацией
// 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¶ms, 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¶ms)
{ return call_helper(func,params,std::index_sequence_for<Args...>{}); }
Тогда наша отложенная отправка становится
template <typename ...Args>
struct save_it_for_later
{
std::tuple<Args...> params;
std::function<void(Args...)> func;
void delayed_dispatch()
{ std::call(func,params); }
};
Это немного сложно достичь (хотя это возможно). Я советую вам использовать библиотеку, где это уже реализовано, а именно Boost.Fusion (функция invoke). В качестве бонуса Boost Fusion работает и с компиляторами C++03.
Решение C++14. Во-первых, некоторые полезные шаблоны:
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>{} );
}
Они позволяют вам вызывать лямбду с рядом целых чисел времени компиляции.
void delayed_dispatch() {
auto indexer = index_upto<sizeof...(Args)>();
indexer([&](auto...Is){
func(std::get<Is>(params)...);
});
}
и мы сделали.
index_upto а также index_over Позволяет работать с пакетами параметров без необходимости генерировать новые внешние перегрузки.
Конечно, в C++17 вы просто
void delayed_dispatch() {
std::apply( func, params );
}
Теперь, если нам это нравится, в C++14 мы можем написать:
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))...
);
}
);
}
}
сравнительно легко и получить чистый синтаксис C++17 готов к отправке.
void delayed_dispatch() {
notstd::apply( func, params );
}
просто замени notstd с std когда ваш компилятор обновится, и Боб станет вашим дядей.
Размышляя о проблеме, я еще нашел ответ на этот вопрос. Я нашел другой способ решения этой проблемы:
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...);
}
};
Что требует изменения реализации delayed_dispatch() чтобы:
void delayed_dispatch() {
dispatcher<Args...>::impl(func, params);
}
Это работает путем рекурсивного преобразования std::tuple в пакет параметров самостоятельно. call_or_recurse необходима как специализация для завершения рекурсии реальным вызовом, который просто распаковывает завершенный пакет параметров.
Я не уверен, что это в любом случае "лучшее" решение, но это другой способ думать и решать его.
В качестве другого альтернативного решения вы можете использовать enable_if, чтобы сформировать что-то, возможно, проще, чем мое предыдущее решение:
#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();
}
Первая перегрузка просто берет еще один аргумент из кортежа и помещает его в пакет параметров. Вторая перегрузка принимает соответствующий пакет параметров, а затем выполняет реальный вызов, при этом первая перегрузка отключается в одном-единственном случае, когда вторая будет жизнеспособной.
Мой вариант решения от Йоханнеса с использованием std::index_sequence в C++ 14 (и возвращаемый тип функции в качестве параметра шаблона 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;
}
Недавно мне пришлось решать эту проблему, и обсуждение здесь оказалось полезным, но примеры немного громоздкими, особенно для моего варианта использования функторов. Надеюсь, мое решение принесет пользу тем, кто придет позже.
#include <iostream>
#include <tuple>
void f(int a, double b, void* c) {
std::cout << a << ":" << b << ":" << c << std::endl;
}
template<void func(int, double, void*)>
struct foo {
template<class... args_t>
constexpr void operator()(args_t... args) {
func(args...);
}
template<class... T, size_t... I>
constexpr void operator()(std::tuple<T...>& t, std::index_sequence<I...>) {
this->operator()(std::get<I>(std::forward<std::tuple<T...>>(t))...);
}
template<typename... T>
constexpr void operator()(std::tuple<T...>&& t)
{
this->operator()(t, std::index_sequence_for<T...>{});
}
};
int main() {
foo<&f>()(std::make_tuple(1, 45.2, nullptr));
return 0;
}
Было дано много ответов, но я нашел их слишком сложными и не очень естественными. Я сделал это по-другому, не используя sizeof или counters. Я использовал свою собственную простую структуру (ParameterPack) для параметров, чтобы получить доступ к хвосту параметров вместо кортежа. Затем я добавил все параметры из моей структуры в параметры функции, и, наконец, когда больше не нужно было распаковывать параметры, я запускаю функцию. Вот код на С++11, я согласен, что кода больше, чем в других ответах, но мне он показался более понятным.
template <class ...Args>
struct PackParameters;
template <>
struct PackParameters <>
{
PackParameters() = default;
};
template <class T, class ...Args>
struct PackParameters <T, Args...>
{
PackParameters ( T firstElem, Args... args ) : value ( firstElem ),
rest ( args... ) {}
T value;
PackParameters<Args...> rest;
};
template <class ...Args>
struct RunFunction;
template <class T, class ...Args>
struct RunFunction<T, Args...>
{
template <class Function>
static void Run ( Function f, const PackParameters<T, Args...>& args );
template <class Function, class... AccumulatedArgs>
static void RunChild (
Function f,
const PackParameters<T, Args...>& remainingParams,
AccumulatedArgs... args
);
};
template <class T, class ...Args>
template <class Function>
void RunFunction<T, Args...>::Run (
Function f,
const PackParameters<T, Args...>& remainingParams
)
{
RunFunction<Args...>::template RunChild ( f, remainingParams.rest,
remainingParams.value );
}
template <class T, class ...Args>
template<class Function, class ...AccumulatedArgs>
void RunFunction<T, Args...>::RunChild ( Function f,
const PackParameters<T, Args...>& remainingParams,
AccumulatedArgs... args )
{
RunFunction<Args...>:: template RunChild ( f, remainingParams.rest,
args..., remainingParams.value );
}
template <>
struct RunFunction<>
{
template <class Function, class... AccumulatedArgs>
static void RunChild ( Function f, PackParameters<>, AccumulatedArgs... args )
{
f ( args... );
}
template <class Function>
static void Run ( Function f, PackParameters<> )
{
f ();
}
};
struct Toto
{
std::string k = "I am toto";
};
void f ( int i, Toto t, float b, std::string introMessage )
{
float res = i * b;
std::cerr << introMessage << " " << res << std::endl;
std::cerr << "Toto " << t.k << std::endl;
}
int main(){
Toto t;
PackParameters<int, Toto, float, std::string> pack ( 3, t, 4.0, " 3 * 4 =" );
RunFunction<int, Toto, float, std::string>::Run ( f, pack );
return 0;
}