确定类型是否可调用的 C++ 元函数

Question

是否可以编写一个 C++(0x) 元函数来确定一个类型是否可调用？

可调用类型是指函数类型、函数指针类型、函数引用类型(这些由 boost::function_types::is_callable_builtin 检测)、lambda 类型以及任何具有重载 operator() (也可能是任何具有隐式转换运算符到其中之一的类，但这不是绝对必要的)。

EDIT:元函数应检测是否存在带有任何签名的 operator()，包括模板化的 operator()。我相信这是困难的部分。

编辑:这是一个用例:

template <typename Predicate1, typename Predicate2>
struct and_predicate
{
    template <typename ArgT>
    bool operator()(const ArgT& arg)
    {
        return predicate1(arg) && predicate2(arg);
    }

    Predicate1 predicate1;
    Predicate2 predicate2;
};

template <typename Predicate1, typename Predicate2>
enable_if<ice_and<is_callable<Predicate1>::value,
                  is_callable<Predicate2>::value>::value,
          and_predicate<Predicate1, Predicate2>>::type
operator&&(Predicate1 predicate1, Predicate2 predicate2)
{
    return and_predicate<Predicate1, Predicate2>{predicate1, predicate2};
}

is_callable 是我想要实现的。

Answer 1

可以通过以下方式检测给定类型 T 的非模板化 T::operator() 的存在:

template<typename C> // detect regular operator()
static char test(decltype(&C::operator()));

template<typename C> // worst match
static char (&test(...))[2];

static const bool value = (sizeof( test<T>(0)  )

可以通过以下方式检测模板化运算符的存在:

template<typename F, typename A> // detect 1-arg operator()
static char test(int, decltype( (*(F*)0)( (*(A*)0) ) ) = 0);

template<typename F, typename A, typename B> // detect 2-arg operator()
static char test(int, decltype( (*(F*)0)( (*(A*)0), (*(B*)0) ) ) = 0);

// ... detect N-arg operator()

template<typename F, typename ...Args> // worst match
static char (&test(...))[2];

static const bool value = (sizeof( test<T, int>(0)  ) == 1) || 
                          (sizeof( test<T, int, int>(0)  ) == 1); // etc...

然而，这两个不能很好地结合在一起，因为如果 C 有一个模板化的函数调用运算符，decltype(&C::operator()) 会产生错误。解决方案是首先对模板化运算符运行一系列检查，然后检查常规 operator() 当且仅当 找不到模板化运算符。如果找到模板化检查，则通过将非模板化检查专门用于无操作来完成此操作。

template<bool, typename T>
struct has_regular_call_operator
{
  template<typename C> // detect regular operator()
  static char test(decltype(&C::operator()));

  template<typename C> // worst match
  static char (&test(...))[2];

  static const bool value = (sizeof( test<T>(0)  ) == 1);
};

template<typename T>
struct has_regular_call_operator<true,T>
{
  static const bool value = true;
};

template<typename T>
struct has_call_operator
{
  template<typename F, typename A> // detect 1-arg operator()
  static char test(int, decltype( (*(F*)0)( (*(A*)0) ) ) = 0);

  template<typename F, typename A, typename B> // detect 2-arg operator()
  static char test(int, decltype( (*(F*)0)( (*(A*)0), (*(B*)0) ) ) = 0);

  template<typename F, typename A, typename B, typename C> // detect 3-arg operator()
  static char test(int, decltype( (*(F*)0)( (*(A*)0), (*(B*)0), (*(C*)0) ) ) = 0);

  template<typename F, typename ...Args> // worst match
  static char (&test(...))[2];

  static const bool OneArg = (sizeof( test<T, int>(0)  ) == 1);
  static const bool TwoArg = (sizeof( test<T, int, int>(0)  ) == 1);
  static const bool ThreeArg = (sizeof( test<T, int, int, int>(0)  ) == 1);

  static const bool HasTemplatedOperator = OneArg || TwoArg || ThreeArg;
  static const bool value = has_regular_call_operator<HasTemplatedOperator, T>::value;
};

如果arity 总是1，如上所述，那么检查应该更简单。我认为不需要任何额外的类型特征或库设施来使其工作。