`std::function` 的模板参数（签名）是其类型的一部分吗？

std::Function 中的签名和类型歧义

概述

在 C 中，std::function 是表示可调用对象的模板类。它提供了一种灵活的方法来将函数作为参数传递并将它们存储在数据结构中。然而，一个常见的混淆来源是关于 std::function 的模板参数（签名）是否是其类型的一部分。本文深入研究了这种歧义的细节，并探讨了潜在的解决方案。

问题

当函数的多个重载接受不同签名的参数但都可以从同一类型构造时，就会出现歧义。 ，例如函数指针或 lambda。考虑以下代码片段：

<code class="cpp">#include <functional>

using namespace std;

int a(const function<int ()>& amp;f)
{
    return f();
}

int a(const function<int (int)>& amp;f)
{
    return f(0);
}

int x() { return 22; }

int y(int) { return 44; }

int main()
{
    a(x);  // Call is ambiguous.
    a(y);  // Call is ambiguous.

    a((function<int ()>&)x);    // Works.
    a((function<int (int)>&)y); // Works.

    return 0;
}</code>

在此示例中，a 函数被重载以接受 function 类型的函数指针或类型为 function 的函数指针。或函数。当使用 x 或 y 调用 a 时，这两个函数指针都是具有不同签名的函数指针，编译器无法确定选择哪个重载，从而导致歧义。

歧义的原因

这种歧义源于事实上，std::function 采用类型擦除，这允许它存储和调用不同类型的函数。 std::function 的模板参数（签名）作为占位符来指定可调用类型，但在构造过程中并没有严格强制执行。

例如，std::function 的构造函数可以接受任何类型即使签名与模板参数不匹配，也可以转换为可调用对象。当多个重载接受松散可构造类型时，这种构造灵活性会导致歧义。

规避歧义

要解决歧义，可以使用显式转换在函数点指定所需的签名调用。这确保编译器可以根据强制转换类型识别正确的重载。在上面的示例中，可以添加以下强制转换来消除调用的歧义：

<code class="cpp">a((function<int ()>&)x);  // Disambiguate as function<int ()>
a((function<int (int)>&)y); // Disambiguate as function<int (int)></code>

或者，可以创建适当类型的函数对象并将其直接传递给函数：

<code class="cpp">function<int ()> fx = x;
function<int (int)> fy = y;
a(fx);  // No ambiguity
a(fy);  // No ambiguity</code>

最后，模板元编程技术可用于为不同签名生成专用函数，从而无需显式转换。这种方法提供了一种更优雅且类型安全的解决方案。

结论

std::function 的签名作为指定可调用类型的占位符，但它在构造过程中并不严格强制类型匹配。当多个重载接受松散构造的类型时，这种灵活性可能会导致歧义。通过使用显式转换或替代方法（例如函数对象或模板元编程），开发人员可以消除函数调用的歧义并确保选择正确的重载。

以上是`std::function` 的模板参数（签名）是其类型的一部分吗？的详细内容。更多信息请关注PHP中文网其他相关文章！