Können std::function-Signaturen nach der Initialisierung geändert werden?

Die Mehrdeutigkeit verstehen: Sind die Signaturen von std::function unveränderlich?

Im Bereich C ist die Vorlage std::function häufig Wird verwendet, um aufrufbare Objekte und Funktionszeiger zu kapseln. Bei der Verwendung dieser Vorlage mit Funktionen unterschiedlicher Signatur entsteht jedoch eine besondere Mehrdeutigkeit. Lassen Sie uns den Grund für diese Verwirrung untersuchen.

Die Wurzel der Mehrdeutigkeit

Der Kern des Problems liegt in der scheinbar veränderlichen Natur der Signatur von std::function. Betrachten Sie den folgenden Codeausschnitt:

<code class="cpp">int a(const std::function<int()>& f) { return f(); }
int a(const std::function<int(int)>& f) { return f(0); }</code>

Intuitiv erwarten wir beim Aufrufen von a(x) oder a(y), wobei x eine Funktion ohne Argumente und y eine Funktion mit einem Argument ist, eine eindeutige Auflösung auf die entsprechende Funktionsüberladung. Der Compiler stößt jedoch auf ein Dilemma:

<code class="cpp">a(x); // Ambiguous
a(y); // Ambiguous</code>

Das Rätsel ergibt sich aus der Tatsache, dass sowohl std::function und std::function kann sowohl mit x als auch mit y initialisiert werden. Dies liegt daran, dass die Konstruktordeklaration von Microsoft Visual Studio (VS2010) und GCC (v. 4.5) für std::function die Initialisierung mit einer Vielzahl von Entitäten ermöglicht.

Typ Erasure, the Culprit

Um dieses Phänomen zu verstehen, stellen wir das Konzept der Typlöschung vor, eine Technik, die von std::/boost::function verwendet wird, um die Kapselung beliebiger Funktionen und Objekte zu ermöglichen. Dies ermöglicht zwar Flexibilität, birgt aber auch die Möglichkeit mehrdeutiger Konvertierungen.

Während der Compiler versucht, geeignete Funktionen für den überladenen Satz zu identifizieren, versucht er, die bereitgestellten Argumente entweder mithilfe des Konstruktors des Funktionsparameters oder der Konvertierung des Arguments zu konvertieren Operator. In unserem Fall akzeptiert der Konstruktor des Funktionsparameters (d. h. std::function) praktisch alles, was bei Konvertierungsversuchen zu Mehrdeutigkeiten führt.

Sind Signaturen also veränderbar?

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Signatur von std::function eine Rolle bei der Definition ihres Typs bei Deklarationen und Definitionen spielt. Es regelt jedoch nicht den Initialisierungsprozess, was zur faszinierenden Beobachtung scheinbar veränderlicher Signaturen führt.

Problemumgehungen für die Mehrdeutigkeit

Um die Mehrdeutigkeit zu umgehen, kann man Folgendes tun auf explizite Umwandlungen zurückgreifen:

<code class="cpp">a((std::function<int()>)(x));
a((std::function<int(int)>)(y));</code>

Alternativ kann man Funktionsobjekte verwenden oder Template Metaprogramming (TMP) nutzen, um die Notwendigkeit expliziter Umwandlungen zu beseitigen. Während TMP eine ausführliche Lösung bietet, verbirgt es den Umwandlungsvorgang vor dem Client.

Insgesamt ist das Verständnis des Typlöschmechanismus und der Unterscheidung zwischen Typ während der Deklaration und Initialisierung in std::function von entscheidender Bedeutung, um darin Unklarheiten zu vermeiden Szenarien.

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