Question

假设我有一个执行某些副作用的函数然后返回一个答案：

int foo()
{
    perform_some_side_effect();
    return 42;
}

我想将foo绑定到函数指针，但我对答案不感兴趣，只是副作用：

void (*bar)() = foo;

但是，这似乎是一个类型错误：

error: invalid conversion from ‘int (*)()’ to ‘void (*)()’

该错误背后的理由是什么？为什么类型系统不允许我忽略答案？

在旁注中，如果我将函数指针包装在std::function：

中，它就可以工作

std::function<void()> baz = foo;

std::function（显然）如何设法绕过类型系统中的这种限制？

Answer 1

该错误背后的理由是什么？为什么类型系统不允许我忽略答案？

原因是类型不同，并且在调用地（通过函数指针）生成的代码是不同的。考虑一个调用约定，其中所有参数都写入堆栈，返回值的空间也保留在堆栈中。如果调用通过void (*)()，则堆栈中不会为返回值保留任何空间，但函数（不知道如何调用它）仍会将42写入到的位置呼叫者应该预留空间。

std :: function（显然）如何设法绕过类型系统中的这种限制？

没有。它创建了一个函数对象，它将调用包装到实际函数中。它将包含如下成员：

void operator()() const {
   foo();
}

现在，当编译器处理对foo的调用时，它知道它必须做什么来调用一个返回int的函数，它将根据召集会议。因为模板没有返回，所以它只会忽略实际返回的值。

Answer 2

std::function只需要与源兼容 - 也就是说，它可以生成一个新类，它会生成忽略结果的新校准代码。函数指针必须是二进制兼容的，不能完成那项工作 - void(*)()和int(*)()指向完全相同的代码。

Answer 3

您可以考虑std::function<>为您的特定情况做这件事：

void __func_void()
{
    foo();
}

它实际上比这复杂一点，但重点是它与 type-erasure 一起生成模板代码而不关心具体细节。

Answer 4

除了其他人所说的之外，调用者还需要返回类型来知道它应该对结果调用什么析构函数（返回值可能是临时的）。

~~不幸的是，它不像~~

那么容易

auto (*bar)() = foo;

虽然GCC和Clang接受了这一点。我需要重新检查规范，看看这是否真的正确。

更新：规范说

auto type-specifier 表示声明的变量的类型应从其初始化程序推导出，或者函数声明符应包含 trailing-return-type。

当快速读取时，这可能会产生误导，但这是由GCC实现的，而clang仅适用于顶层声明符。在我们的例子中，这是一个指针声明器。嵌套在其中的声明符是函数声明符。因此，只需将auto替换为void，然后编译器就会为您推断出类型。

顺便说一句，你总是可以手动完成这项工作，但要让它工作需要一些技巧

template<typename FunctionType>
struct Params; 

template<typename ...Params>
struct Params<void(Params...)> {
  template<typename T>
  using Identity = T;

  template<typename R>
  static Identity<R(Params...)> *get(R f(Params...)) {
    return f;
  }
};

// now it's easy
auto bar = Params<void()>::get(foo);

函数指针和返回类型转换

4 个答案: