为什么std :: is_function <t>导致编译错误?</t>

时间:2013-11-20 18:38:09

标签: c++ c++11 template-meta-programming static-assert

您好我试图在C ++ 11中实现类似C ++概念的功能(C ++ 14)。我的想法只是为std::for_each()算法编写包装函数,我只是检查第三个参数是否是一个函数。所以我编写了以下代码,但是我无法按原样编译它。我正在使用Ubuntu12.04和gcc4.8.1。

test_1.cpp

#include<type_traits>
#include<iostream>
#include<vector>
#include<algorithm>


void  display(int& val) {
    std::cout <<val<<std::endl;
}

template<typename T>
constexpr   bool  Is_valid_function(T& a)  {
        return std::is_function<T>::value; 
}


template<typename T>
void  check_valid_function(T& a)  {
        static_assert(Is_valid_function(a), "Not The Valid Function");
}



template <class InputIterator, class Function>
Function my_for_each(InputIterator first, InputIterator last, Function f) {
/* Concept Like Implementation to just check whether f is function or not */
            check_valid_function(f);
            return for_each(first, last, f) ;
}


void learn_static_assert_and_typetraits(void)
{
        std::vector<int> vec_x{1,2,3,4,5};
        my_for_each(vec_x.begin(), vec_x.end(), display);
    }


int main(int argc, const char* argv[]) {
        learn_static_assert_and_typetraits();
        return 0;
}

我收到以下编译错误,从中我可以看到static_assert()失败,这是不正确的,因为display是有效的函数。

编译错误

test_3.cpp: In instantiation of ‘void check_valid_function(T&) [with T = void (*)(int&)]’:
test_3.cpp:27:26:   required from ‘Function my_for_each(InputIterator, InputIterator, Function) [with InputIterator = __gnu_cxx::__normal_iterator >; Function = void (*)(int&)]’
test_3.cpp:35:50:   required from here
test_3.cpp:19:3: error: static assertion failed: Not The Valid Function
   static_assert(Is_valid_function(a), "Not The Valid Function");
   ^

但是,如果我对其他type_traits函数做同样的事情,我会收到以下错误,这是正确的和预期的。

test_2.cpp

#include<type_traits>

template<typename T>
constexpr   bool Is_floating_point(T& a) {
        return std::is_floating_point<T>::value; 
}


template<typename T>
void  f(T& a)  {
        static_assert(Is_floating_point(a), "Non-Float Type  Data");
}


void learn_static_assert_and_typetraits(void) {
        float y{10.0};
        f(y);
        int x{100};
        f(x);
}


int main(int argc, const char* argv[]) {
        learn_static_assert_and_typetraits();
        return 0;
}

编译器输出

test_2.cpp: In instantiation of ‘void f(T&) [with T = int]’:
test_2.cpp:19:6:   required from here
test_2.cpp:11:3: error: static assertion failed: Non-Float Type  Data
   static_assert(Is_floating_point(a), "Non-Float Type  Data");
   ^

问题

所以,我想了解为什么我的第一个程序不能正常工作,我的代码/理解中是否存在错误,或者是其他问题。我希望上述数据足以理解我的问题。但是,如果有人想要一些额外的数据,请告诉我。

1 个答案:

答案 0 :(得分:2)

问题在于:

template <class InputIterator, class Function>
Function my_for_each(InputIterator first, InputIterator last, Function f)

通过:

调用
my_for_each(vec_x.begin(), vec_x.end(), display);

这会将Functionmy_for_each)推断为函数指针;对

void  display(int& val)

推导出的类型为void(*)(int&)。然而,类型特征std::is_function检查传递的类型是函数类型,而不是函数指针类型。


一种解决方案是删除指针:

template<typename T>
constexpr   bool  Is_valid_function(T& a)  {
        return std::is_function<typename std::remove_pointer<T>::type>::value; 
}

但是,正如clang ++所揭示的那样,这还不够:

template<typename T>
void  check_valid_function(T& a)  {
        static_assert(Is_valid_function(a), "Not The Valid Function");
}

a作为函数参数(即使check_valid_functionconstexpr!)不是编译时常量,因此它可能不会出现在常量表达式(在函数体内)。因此,Is_valid_function(a)可能不会显示为static_assert的检查。也许可以使用与declval类似的东西,例如

static_assert(Is_valid_function( declval<T&>() ), "Not The Valid Function");

但遗憾的是,declval constexpr,我不知道如何编写constexpr版本。所以,你可以改为传递一个指针:

static_assert(Is_valid_function(static_cast<T*>(nullptr)),
              "Not a valid function");

为此,您需要重写Is_valid_function,如下所示:

template<typename T>
constexpr   bool  Is_valid_function(T*)  {
        return std::is_function<typename std::remove_pointer<T>::type>::value; 
}

注意:这里传递的参数是指向函数的指针的指针,但参数T*推导为T指向函数的指针,如前所述(因此签名中的更改)。如果选择此解决方案,您可能希望在函数名称中反映出来。


其他问题:

  1. 依赖ADL标准库算法

    return for_each(first, last, f) ;
    

    据我所知,这依赖于ADL。但是迭代器(和函数)不需要在命名空间std中(即使对于vector::iterator等),所以你不应该依赖于ADL:

    return std::for_each(first, last, f);
    
  2. 对不需要修改参数的函数使用非const引用,例如

    constexpr   bool  Is_valid_function(T& a)
    

    如果您不需要修改参数,则应该通过值或const引用传递它,例如

    constexpr   bool  Is_valid_function(T const& a)
    
  3. “错误检查”如果此代码仅用于教育目的,则不是问题。但是,在尝试检查参数是否对标准库算法有效时,检查传递的参数是否为函数类型是“错误检查”。您应该检查f(*first)是否格式正确。这允许函数对象并检查参数类型是否为“有效”。