Могу ли я изменить порядок вывода аргументов шаблона для обобщенной c вариативной c лямбды? - PullRequest
Новая
       99

Могу ли я изменить порядок вывода аргументов шаблона для обобщенной c вариативной c лямбды?

1 голос
/ 11 июля 2020

Возьмите следующий код, который представляет собой упрощенный пример: 

template <typename F>
void foo(F f) {
    //bool some = is_variadic_v<F>; // Scenario #1
    bool some = true;               // Scenario #2
    f(int(some), int(some));
}

int main() {
    auto some = [](int i, int j) {
        std::cout << i << " " << j << '\n';
    };
    
    foo([&some](auto... params) {
        some(params...);
    });
}

Функция принимает обобщенную c вариативную c лямбду и вызывает ее с фиксированным набором аргументов. Сама эта лямбда затем просто вызывает другую функцию / лямбда с соответствующим прототипом. Как и следовало ожидать, в сценарии 2, когда f вызывается внутри foo, компилятор выводит params... как пакет параметров {1, 1}.

Для сценария № 1 я использую код из другого Q&A , чтобы вывести арность вызываемого объекта. Если, однако, такой объект может быть вызван с более чем заранее определенным максимальным количеством аргументов, он рассматривается как «вариант c». В деталях, is_variadic_v будет использовать форму выражения SFINAE, в которой будет предпринята попытка вызвать объект функции с уменьшающимся числом аргументов, имеющих «произвольный тип», который неявно может быть преобразован во что угодно.

Проблема в том, что теперь, когда очевидно, что компилятор будет выводить F (и его пакет аргументов) во время этого метакода, и если это вариант c (например, в этом случае), он выводит F как лямбду, принимая фиктивные аргументы, то есть что-то вроде main()::lambda(<arbitrary_type<0>, arbitrary_type<1>, arbitrary_type<2>, ..., arbitrary_type<N>>), если N - "предел вариативности c" сверху. Теперь params... выводится как arbitrary_type<1>, arbitrary_type<2>, ... и, соответственно, вызов some(params...) завершится неудачно. Это поведение можно продемонстрировать в этом небольшом примере кода : 

#include <utility>
#include <type_traits>
#include <iostream>

constexpr int max_arity = 12; // if a function takes more arguments than that, it will be considered variadic

struct variadic_type { };

// it is templated, to be able to create a
// "sequence" of arbitrary_t's of given size and
// hence, to 'simulate' an arbitrary function signature.
template <auto>
struct arbitrary_type {
    // this type casts implicitly to anything,
    // thus, it can represent an arbitrary type.
    template <typename T>
    operator T&&();

    template <typename T>
    operator T&();
};

template <
    typename F, auto ...Ints,
    typename = decltype(std::declval<F>()(arbitrary_type<Ints>{ }...))
>
constexpr auto test_signature(std::index_sequence<Ints...> s) {
    return std::integral_constant<int, size(s)>{ };
}

template <auto I, typename F>
constexpr auto arity_impl(int) -> decltype(test_signature<F>(std::make_index_sequence<I>{ })) {
    return { };
}

template <auto I, typename F, typename = std::enable_if_t<(I > 0)>>
constexpr auto arity_impl(...) {
    // try the int overload which will only work,
    // if F takes I-1 arguments. Otherwise this
    // overload will be selected and we'll try it 
    // with one element less.
    return arity_impl<I - 1, F>(0);
}

template <typename F, auto MaxArity>
constexpr auto arity_impl() {
    // start checking function signatures with max_arity + 1 elements
    constexpr auto tmp = arity_impl<MaxArity+1, F>(0);
    if constexpr (tmp == MaxArity+1) 
        return variadic_type{ }; // if that works, F is considered variadic
    else return tmp; // if not, tmp will be the correct arity of F
}

template <typename F, auto MaxArity = max_arity>
constexpr auto arity(F&&) { return arity_impl<std::decay_t<F>, MaxArity>(); }

template <typename F, auto MaxArity = max_arity>
constexpr auto arity_v = arity_impl<std::decay_t<F>, MaxArity>();

template <typename F, auto MaxArity = max_arity>
constexpr bool is_variadic_v = std::is_same_v<std::decay_t<decltype(arity_v<F, MaxArity>)>, variadic_type>;

template <typename F>
void foo(F f) {
    bool some = is_variadic_v<F>;
    //bool some = true;
    f(int(some), int(some));
}

int main() {
    auto some = [](int i, int j) {
        std::cout << i << " " << j << '\n';
    };
    
    foo([&some](auto... params) {
        some(params...);
    });
}

Могу ли я предотвратить такое поведение? Могу ли я заставить компилятор повторно выводить список параметров?

РЕДАКТИРОВАТЬ:

Дополнительная особенность состоит в том, что компилятор, кажется, действует как шизофреник c. Когда я изменяю содержимое foo на 

foo([&some](auto... params) {
    // int foo = std::index_sequence<sizeof...(params)>{ };
    std::cout << sizeof...(params) << '\n';
});

, компилятор создаст программу, которая напечатает 2 в этом примере. Если, однако, я включаю закомментированную строку (которая, поскольку это не имеет смысла, должна вызывать диагностику компилятора c), я сталкиваюсь с 

error: cannot convert 'std::index_sequence<13>' {aka 'std::integer_sequence<long unsigned int, 13>'} to 'int' in initialization
   85 |         int foo = std::index_sequence<sizeof...(params)>{ };

, поэтому компилятор теперь выводит sizeof...(params) как 2 и 13 одновременно? Или он передумал и теперь выбирает 13 только потому, что я добавил в лямбду еще один оператор? Компиляция также не удастся, если я выберу static_assert(2 == sizeof...(params));. Таким образом, компилятор выводит sizeof...(params) == 2, за исключением случаев, когда я спрашиваю его, действительно ли он выводил 2, потому что тогда он этого не сделал.

По-видимому, очень важно для вывода пакета параметров, что написано внутри лямбда. Это только у меня или такое поведение действительно выглядит патологическим? c?

...