是否可以定义一个包含函数和lambda的可调用概念？

Question

我想定义一个接受所有可调用对象的概念。以下是我到目前为止所做的工作：

template<typename F>
concept Func = std::is_function_v<std::remove_pointer_t<std::decay_t<F>>> || (requires (F f) {
    std::is_function_v<decltype(f.operator())>;
});

bool is_callable(Func auto&&) {
    return true;
}

bool is_callable(auto&&) {
    return false;
}

然而，如果我定义这些：

auto f = [](auto a, auto b, auto c, auto d, auto e) {
    return a * b * c * d * e;
};

int g(int a, int b) {
    return a + b;
}

is_callable(g)是true，但is_callable(f)是false，它不起作用(我希望两者都返回true)。

所以我试着看看下面的代码是否可以编译：

decltype(f.operator()) // Reference to non-static member function must be called
decltype(&f.operator()) // Cannot create a non-constant pointer to member function
decltype(f::operator()) // 'f' is not a class, namespace, or enumeration
decltype(&f::operator()) // same as previously

它给出了你可以在这4行代码上看到的错误。

有没有办法检查f是否有一个有效的函数器，这意味着f是一个lambda？

对于我正在尝试实现的目标，有没有更好的解决方案？

Answer 1

你想要什么是不可能的(或者是一个好主意，但现在别管它了)。

在C++中，一个名称为"function“的函数可能代表许多函数。它表示重载、通过模板参数推导的模板实例化等。但要获得函数指针，您需要仔细查看所有这些内容。如果名称表示重载集，则要获取指针，必须将该名称强制转换为特定的重载。如果名称表示模板，则必须提供模板参数来表示特定的实例化。

这意味着，当您假设的is_callable概念在函数指针类型上被调用时，所有的重载解析和模板替换都已经发生。它被赋予一个指向特定的、定义良好的代码段的指针，可以用该指针的类型定义的签名来调用该代码段。

所有这些都不是函数对象的情况。函数器(无论是由C++λ表达式生成的，还是仅由手写类型生成的)只不过是一个带有operator()重载的类型。该重载只是一个函数名，与任何其他名称完全相同:受重载解析和模板替换规则的约束。

C++不允许您提出这样的问题：“这是一个名称；我可以用一些东西来调用它吗？”

从广义上讲，这不是一个有用的问题。

无论你是在使用这个“可调用”的概念来进行调用，还是在某个时刻，某段代码将使用某组参数调用某个函数，这最终会级联到使用某个进程定义的另一组参数调用给定的函数。这就是当你需要约束给定的可调用对象的时候。

在构建curried的地方约束函数是没有用的。你不知道参数和返回值之间是否存在类型不匹配，或者类似的东西。只有当给出一组用于调用curried可调用的参数时，您才会知道这一点。这是您可以计算参数以最终调用适当函数的地方，因此这是约束应该发生的地方。