c++ - 了解功能特征模板的工作原理。特别是，指向成员函数的指针是怎么处理的

Question

我正在努力理解 this code我找到了some more SO content关于这个话题。

以紧凑的形式:

#include <tuple>
namespace sqlite {
    namespace utility {
        template<typename> struct function_traits;

        template <typename Function>
        struct function_traits : public function_traits<
            decltype(&Function::operator())
        > {  };

        template <
            typename    ClassType,
            typename    ReturnType,
            typename... Arguments
        >
        struct function_traits<
            ReturnType(ClassType::*)(Arguments...) const
        > {
            typedef ReturnType result_type;

            template <std::size_t Index>
            using argument = typename std::tuple_element<
                Index,
                std::tuple<Arguments...>
            >::type;

            static const std::size_t arity = sizeof...(Arguments);

        };
    }
}

这让我了解了该语言的指向成员函数的特性，此时我很清楚如何使用函数特征(这很简单，我不仅可以提取返回类型，还可以提取参数的元数甚至类型)，但我一直无法理解为什么这是有效的，或者实际上为什么它可能有效...... .

Answer 1

让我们逐个分解所有内容。

template<typename> struct function_traits;

这是主要的模板声明，声明一个带有单个模板参数的模板类。

template <typename Function>
struct function_traits : public function_traits<
    decltype(&Function::operator())
> {  };

这本质上是一个转发特征，允许仿函数(具有 operator() 的对象)与这个特征类一起使用。它是从 operator() 的特征继承的主模板的定义。 .当不匹配后面定义的特化时，将选择此版本。

template <
    typename    ClassType,
    typename    ReturnType,
    typename... Arguments
>
struct function_traits<
    ReturnType(ClassType::*)(Arguments...) const
>

这开始了 function_traits 的偏特化定义。用于指向成员函数的指针。当您将成员函数指针类型作为模板参数传递给 function_traits 时, 将选择该专业。返回类型、类类型和参数类型将被推导为模板参数。

    typedef ReturnType result_type;

这是一个简单的 typedef别名推导出ReturnType模板参数为 result_type .

    template <std::size_t Index>
    using argument = typename std::tuple_element<
        Index,
        std::tuple<Arguments...>
    >::type;

这就是所谓的别名模板。当您提供诸如 function_traits<myFunc>::template argument<2> 之类的索引时, 它会折叠成 typename std::tuple_element<2, std::tuple<Arguments...>>::type .这样做的目的是提取索引 Index 处的参数类型.作者没有写出所有模板元编程代码来手动执行此操作，而是选择使用 std::tuple 中的现有代码。 . std::tuple_element提取元组的第 n 个元素的类型。

   static const std::size_t arity = sizeof...(Arguments);

sizeof...用于获取可变模板参数包的大小，因此此行将函数的参数数量存储在静态整数成员 arity 中。 .