如何声明模板化函数，以便在类构造函数/函数中传递

Question

我希望将用户定义的函数传递给需要用户定义的匹配函数的类。在过去的C时代，我会使用一个函数指针，其中包含了void*参数。但一定有更好的方法..。

这大概是我想做的事情。我的一个限制是，我所处的平台没有标准库。但是基本的核心语言C++11是可用的。

我需要做的是：

#include <iostream>

using namespace std;

// TODO - replace this C construct with C++ equivalent
//typedef bool(*match_key)(const void* key1, const void* key2);

// somehow declare this as a typedef?  need a way to declare a signature in C++
typedef template<class T>
bool (*match_key)(const T& key1, const T& key2);


// *** User defined matching function
bool mymatcher(const int i, const int j) {
    return i == j;
}

template<class K>
class hashmap {
public:
    hashmap<K>(const K& key, match_key matchfunc) : key_(key), cmp(matchfunc) { }

    bool matched(const K& key) {
        return cmp(key_, key);
    }

private:
    const K key_;
    match_key cmp;
};


int main()
{
    int i = 3;
    int j = 4;

    hashmap<int> hm(i, mymatcher);
    cout << "i matches j? " << (hm.matched(j) ? "yes" : "no") << endl;

    return 0;
}

Answer 1

#include <iostream>

using namespace std;

// TODO - replace this C construct with C++ equivalent
//typedef bool(*match_key)(const void* key1, const void* key2);

// somehow declare this as a typedef?  need a way to declare a signature in C++
typedef template<class T>
using match_key = bool (*)(const T& key1, const T& key2);


// *** User defined matching function
bool mymatcher(const int i, const int j) {
    return i == j;
}

template<class K>
class hashmap{
public:
    hashmap(const K& key, match_key<K> matchfunc) : key_(key), cmp(matchfunc) { }

    bool matched(const K& key) {
        return cmp(key_, key);
    }

private:
    const K key_;
    match_key<K> cmp;
};


int main()
{
    int i = 3;
    int j = 4;

    hashmap<int> hm(i, mymatcher);
    cout << "i matches j? " << (hm.matched(j) ? "yes" : "no") << endl;

    return 0;
}

Answer 2

如果T的match_key应该与hashmap的K相同，则可以将签名作为hashmap的一部分。

template <typename T>
struct hashmap {
    typedef bool (*match_key)(const T& key1, const T& key2);
    ....
}

...otherwise i将使比较器的类型成为第二个模板参数：

template <typename K, typename C>
struct hashmap {
     C cmp;
     hashmap(const K& key, C matchfunc) : key_(key), cmp(matchfunc) { }
     ...
}

这将给用户提供更大的灵活性，但也为长时间的编译器错误打开了大门。

Answer 3

函数作为指针传递的方式在C++中是非常有限制的。它将无法在C++中包含任何可调用对象。具体来说，它将阻止函子在C++中的使用。

此处函子，指满足下列条件的任何类型的T：

1. 其中有过载呼叫运营商；

或

1. 具有用户定义的转换函数，使其能够静态地传递到函数指针。

无论在哪种情况下，任何这类类型的对象都是可调用的，并且可以将其用作函数的名称。

这方面的一个例子是性病:较少，它在使用需要比较两个对象的算法时经常使用。

为了能够传递任何可调用对象，您必须对函数的类型进行临时化：

template <class K, class Cmp = std::less<>>
class hashmap {
public:
    hashmap<K>(const K& key, Cmp _cmp = {}): key_(key), cmp(_cmp) { }

    bool matched(const K& key) {
        return cmp(key_, key);
    }

private:
    const K key_;
    Cmp cmp;
};