c++ - 为什么 C++11 不支持 'std::function<void(int, ...)>' ？

Question

#include <functional>

void f1(int)
{}

void f2(int, ...)
{}

int main()
{
    std::function<void(int)>      g1 = f1; // OK.
    std::function<void(int, ...)> g2 = f2; // Error! Not standard C++!
}

为什么C++11不提供专门的模板类如下:

template<class ResultType, class... ArgTypes>
class function<ResultType(ArgTypes......)>
{
    // ... ... ...
};

Answer 1

我并不是要提供未提供该特化的最终原因(我不知道)，但也许我可以暗示在尝试实现它时可能遇到的一些技术障碍。这有望让您了解为什么不存在特化。

让我们首先考虑 std::function<>类模板本身可以实现。作为其设计基础的类型删除技术可以概括如下(这只是一个说明性的简化，真正的实现要复杂得多):

#include <memory>

template<typename T>
struct function { };

template<typename R, typename... Args>
struct function<R(Args...)>
{

public:

    template<typename F>
    function(F&& f) : _holder(
        new holder<typename std::decay<F>::type>(std::forward<F>(f))
        )
    { }

    R operator () (Args&&... args)
    { _holder->call(std::forward<Args>(args)...); }

private:

    struct holder_base
    { virtual R call(Args&&... args) = 0; };

    template<typename F>
    struct holder : holder_base
    {
        holder(F&& f) : _f(std::forward<F>(f)) { }
        R call(Args&&... args) { return _f(std::forward<Args>(args)...); }
        F _f;
    };

    std::unique_ptr<holder_base> _holder;
};

现在让我们看看椭圆的特化是什么样的。首先，提供给可变参数函数的参数的数量和类型在该函数的签名中不是固定的。因此，我们专用模板的调用运算符必须是一个函数模板，可以接受任意数量和类型的参数:

template<typename R, typename... Args>
struct function<R(Args.......)>
{
    ...

    template<typename... Ts>
    R operator () (Args&&... args, Ts&&... ts)
    { _holder->call(std::forward<Args>(args)..., std::forward<Ts>(ts)...); }

    ...

这反过来又迫使我们制作holder<>的调用运算符是可变函数模板。然而，为了实现类型删除，同一个调用运算符必须是virtual。 , 函数模板不能是 virtual在 C++ 中。

如果可以轻松转发可变参数(我在这里谈论的是省略号)，而不必重复使用可变模板参数和完美转发，事情肯定会更容易。不过，我不知道有一种简单的方法可以实现这一点，尤其是如果除了那些与可变参数列表匹配的参数之外没有其他参数要传递给函数的话。