C++代码片段（一）萃取函数返回值类型，参数类型，参数个数

函数的类型主要集中在以下几种

函数指针
函数对象，是一个类对象，内部重载的operator()函数是一个函数指针
lambda，匿名函数对象，同函数对象
function对象

后三者都是类对象，可以看成一种类型

定义基础模板类

template <typename T>
struct function_traits;

针对函数指针进行偏特化

对于函数指针，存在两种情况

直接通过decltype获取类型
利用模板推导类型

int pointer_func(int a, int b) {return a + b;
}
// decltype(pointer_func) is int(int, int)

int pointer_func(int a, int b) {return a + b;
}
template <typename Func>
void traits_test1(Func&&) {}
template <typename Func>
void traits_test2(Func) {}
int main() {// Func = int(&)(int, int)traits_test1(pointer_func);// Func = int(*)(int, int)traits_test2(pointer_func);
}

不难发现，函数指针的类型为

R(*)(Args…)
R(&)(Args…)
R(Args…)

其中R是函数返回值类型，Args是函数的参数列表，针对这三种进行特化

template <typename R, typename... Args>
struct function_traits_helper
{static constexpr auto param_count = sizeof...(Args);using return_type = R;template <std::size_t N>using param_type = std::tuple_element_t<N, std::tuple<Args...>>;
};// int(*)(int, int)
template <typename R, typename... Args>
struct function_traits<R(*)(Args...)> : public function_traits_helper<R, Args...>
{
};// int(&)(int, int)
template <typename R, typename... Args>
struct function_traits<R(&)(Args...)> : public function_traits_helper<R, Args...>
{
};// int(int, int)
template <typename R, typename... Args>
struct function_traits<R(Args...)> : public function_traits_helper<R, Args...>
{
};

针对lambda进行偏特化

假设在main函数中定义一个匿名函数lambda，通过模板参数类型推导判断它的类型

template <typename Func>
void traits_test(Func&&) {}int main()
{auto f = [](int a, int b) { return a + b; };// Func = main()::<lambda(int, int)> const// Func::operator() = int(main()::<lambda(int, int)>*)(int, int) consttraits_test(f);return 0;
}

lambda实际上是一个匿名函数对象，可以理解为内部也重载了operator()函数，所以如果将lambda整体进行推导，那么会推导出一个main()::

template <typename R, typename... Args>
struct function_traits_helper
{static constexpr auto param_count = sizeof...(Args);using return_type = R;template <std::size_t N>using param_type = std::tuple_element_t<N, std::tuple<Args...>>;
};template <typename ClassType, typename R, typename... Args>
struct function_traits<R(ClassType::*)(Args...) const> : public function_traits_helper<R, Args...>
{using class_type = ClassType;
};template <typename T>
struct function_traits : public function_traits<decltype(&T::operator())> {};

通过std::function和std::bind绑定的函数对象和lambda类型相同，不需要额外的特化

增加const版本

针对某些可能推导出const的增加const版本，比如上述的lambda

完整代码请参考这里

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