Question

是否可以编写一个类型特征，比如说is_callable<T>，告诉对象是否定义了operator()？如果调用运算符的参数事先已知，则很容易，但在一般情况下则不然。当且仅当至少有一个重载调用运算符被定义时，我希望trait返回true。

This question是相关的并且有一个很好的答案，但它不适用于所有类型（仅限于int - 可转换类型）。此外，std::is_function有效，但仅适用于正确的C ++函数，而不适用于仿函数。我正在寻找更通用的解决方案。

Answer 1

我认为这个特质可以满足您的需求。它会检测operator()任何类型的签名，即使它已经过载，也会被模板化：

template<typename T>
struct is_callable {
private:
    typedef char(&yes)[1];
    typedef char(&no)[2];

    struct Fallback { void operator()(); };
    struct Derived : T, Fallback { };

    template<typename U, U> struct Check;

    template<typename>
    static yes test(...);

    template<typename C>
    static no test(Check<void (Fallback::*)(), &C::operator()>*);

public:
    static const bool value = sizeof(test<Derived>(0)) == sizeof(yes);
};

该原则基于Member Detector idiom。实际上，如果你传递一个非类型的类型，它将无法编译，但这不应该很难解决，我只是为了简洁而将它留下。您还可以将其扩展为对函数报告为真。

当然它并没有给你任何关于operator()签名的信息，但我相信这不是你要求的，对吗？

编辑Klaim：

使用非类类型使其工作（返回false）非常简单。如果您将上述类重命名为is_callable_impl，则可以编写此代码，例如：

template<typename T>
struct is_callable
    : std::conditional<
        std::is_class<T>::value,
        is_callable_impl<T>,
        std::false_type
    >::type
{ };

Answer 2

这里的答案很有帮助，但我来到这里想要的东西也可以发现某些东西是否可以调用，无论它是否恰好是一个对象或一个经典函数。 jrok's answer问题的这个方面，唉，没有工作，因为std::conditional实际上评估了双臂的类型！

所以，这是一个解决方案：

// Note that std::is_function says that pointers to functions
// and references to functions aren't functions, so we'll make our 
// own is_function_t that pulls off any pointer/reference first.

template<typename T>
using remove_ref_t = typename std::remove_reference<T>::type;

template<typename T>
using remove_refptr_t = typename std::remove_pointer<remove_ref_t<T>>::type;

template<typename T>
using is_function_t = typename std::is_function<remove_refptr_t<T>>::type;

// We can't use std::conditional because it (apparently) must determine
// the types of both arms of the condition, so we do it directly.

// Non-objects are callable only if they are functions.

template<bool isObject, typename T>
struct is_callable_impl : public is_function_t<T> {};

// Objects are callable if they have an operator().  We use a method check
// to find out.

template<typename T>
struct is_callable_impl<true, T> {
private:
    struct Fallback { void operator()(); };
    struct Derived : T, Fallback { };

    template<typename U, U> struct Check;

    template<typename>
    static std::true_type test(...);

    template<typename C>
    static std::false_type test(Check<void (Fallback::*)(), &C::operator()>*);

public:
    typedef decltype(test<Derived>(nullptr)) type;
};


// Now we have our final version of is_callable_t.  Again, we have to take
// care with references because std::is_class says "No" if we give it a
// reference to a class.

template<typename T>
using is_callable_t = 
    typename is_callable_impl<std::is_class<remove_ref_t<T>>::value,
                              remove_ref_t<T> >::type;

但最后，对于我的应用程序，我真的只想知道你是否可以说f（）（即，不带参数调用它），所以我选择了更简单的东西。

template <typename T>
constexpr bool noarg_callable_impl(
    typename std::enable_if<bool(sizeof((std::declval<T>()(),0)))>::type*)
{
    return true;
}

template<typename T>
constexpr bool noarg_callable_impl(...)
{
    return false;
}

template<typename T>
constexpr bool is_noarg_callable()
{
    return noarg_callable_impl<T>(nullptr);
}

事实上，我走得更远了。我知道该函数应该返回一个int，所以我不是检查我是否可以调用它，而是通过将enable_if更改为：

来检查返回类型。

    typename std::enable_if<std::is_convertible<decltype(std::declval<T>()()),
                                                int>::value>::type*)

希望这有助于某人！

Answer 3

这是一个使用C ++ 11的可能解决方案，无需知道仿函数的调用操作符的签名，但只有仿函数没有多个operator ()的重载：

#include <type_traits>

template<typename T, typename = void>
struct is_callable : std::is_function<T> { };

template<typename T>
struct is_callable<T, typename std::enable_if<
    std::is_same<decltype(void(&T::operator())), void>::value
    >::type> : std::true_type { };

这就是你如何使用它：

struct C
{
    void operator () () { }
};

struct NC { };

struct D
{
    void operator () () { }
    void operator () (int) { }
};

int main()
{
    static_assert(is_callable<C>::value, "Error");
    static_assert(is_callable<void()>::value, "Error");

    auto l = [] () { };
    static_assert(is_callable<decltype(l)>::value, "Error");

    // Fires! (no operator())
    static_assert(is_callable<NC>::value, "Error");

    // Fires! (several overloads of operator ())
    static_assert(is_callable<D>::value, "Error");
}

Answer 4

注意：这些假设默认构造函数对您检查的类型有效。不确定如何解决这个问题。

如果可以使用0参数调用，则以下似乎有效。 is_function的实现中是否有某些内容可能有助于将其扩展为1个或多个参数callables？：

template <typename T>
struct is_callable {
    // Types "yes" and "no" are guaranteed to have different sizes,
    // specifically sizeof(yes) == 1 and sizeof(no) == 2.
    typedef char yes[1];
    typedef char no[2];

    template <typename C>
    static yes& test(decltype(C()())*);

    template <typename>
    static no& test(...);

    // If the "sizeof" the result of calling test<T>(0) would be equal to the     sizeof(yes),
    // the first overload worked and T has a nested type named foobar.
    static const bool value = sizeof(test<T>(0)) == sizeof(yes);
};

如果您知道参数的类型（即使它是模板参数），以下内容适用于1个参数，我想可以从那里轻松扩展：

template <typename T, typename T2>
struct is_callable_1 {
    // Types "yes" and "no" are guaranteed to have different sizes,
    // specifically sizeof(yes) == 1 and sizeof(no) == 2.
    typedef char yes[1];
    typedef char no[2];

    template <typename C>
    static yes& test(decltype(C()(T2()))*);

    template <typename, typename>
    static no& test(...);

    // If the "sizeof" the result of calling test<T>(0) would be equal to the     sizeof(yes),
    // the first overload worked and T has a nested type named foobar.
    static const bool value = sizeof(test<T>(0)) == sizeof(yes);
};

修改 here是一种修改，用于处理默认构造函数不可用的情况。

Answer 5

当然，还有其他几个答案，它们很有用，但它们似乎都没有覆盖每个用例AFAICT。借用这些答案和this possible implementation of std::is_function，我创建了一个涵盖我能想到的每个可能用例的版本。它有点冗长，但功能非常完整（Demo）。

template<typename T, typename U = void>
struct is_callable
{
    static bool const constexpr value = std::conditional_t<
        std::is_class<std::remove_reference_t<T>>::value,
        is_callable<std::remove_reference_t<T>, int>, std::false_type>::value;
};

template<typename T, typename U, typename ...Args>
struct is_callable<T(Args...), U> : std::true_type {};
template<typename T, typename U, typename ...Args>
struct is_callable<T(*)(Args...), U> : std::true_type {};
template<typename T, typename U, typename ...Args>
struct is_callable<T(&)(Args...), U> : std::true_type {};
template<typename T, typename U, typename ...Args>
struct is_callable<T(Args......), U> : std::true_type {};
template<typename T, typename U, typename ...Args>
struct is_callable<T(*)(Args......), U> : std::true_type {};
template<typename T, typename U, typename ...Args>
struct is_callable<T(&)(Args......), U> : std::true_type {};
template<typename T, typename U, typename ...Args>
struct is_callable<T(Args...)const, U> : std::true_type {};
template<typename T, typename U, typename ...Args>
struct is_callable<T(Args...)volatile, U> : std::true_type {};
template<typename T, typename U, typename ...Args>
struct is_callable<T(Args...)const volatile, U> : std::true_type {};
template<typename T, typename U, typename ...Args>
struct is_callable<T(Args......)const, U> : std::true_type {};
template<typename T, typename U, typename ...Args>
struct is_callable<T(Args......)volatile, U> : std::true_type{};
template<typename T, typename U, typename ...Args>
struct is_callable<T(Args......)const volatile, U> : std::true_type {};
template<typename T, typename U, typename ...Args>
struct is_callable<T(Args...)&, U> : std::true_type {};
template<typename T, typename U, typename ...Args>
struct is_callable<T(Args...)const&, U> : std::true_type{};
template<typename T, typename U, typename ...Args>
struct is_callable<T(Args...)volatile&, U> : std::true_type{};
template<typename T, typename U, typename ...Args>
struct is_callable<T(Args...)const volatile&, U> : std::true_type{};
template<typename T, typename U, typename ...Args>
struct is_callable<T(Args......)&, U> : std::true_type {};
template<typename T, typename U, typename ...Args>
struct is_callable<T(Args......)const&, U> : std::true_type{};
template<typename T, typename U, typename ...Args>
struct is_callable<T(Args......)volatile&, U> : std::true_type{};
template<typename T, typename U, typename ...Args>
struct is_callable<T(Args......)const volatile&, U> : std::true_type{};
template<typename T, typename U, typename ...Args>
struct is_callable<T(Args...)&&, U> : std::true_type{};
template<typename T, typename U, typename ...Args>
struct is_callable<T(Args...)const&&, U> : std::true_type{};
template<typename T, typename U, typename ...Args>
struct is_callable<T(Args...)volatile&&, U> : std::true_type{};
template<typename T, typename U, typename ...Args>
struct is_callable<T(Args...)const volatile&&, U> : std::true_type{};
template<typename T, typename U, typename ...Args>
struct is_callable<T(Args......)&&, U> : std::true_type{};
template<typename T, typename U, typename ...Args>
struct is_callable<T(Args......)const&&, U> : std::true_type{};
template<typename T, typename U, typename ...Args>
struct is_callable<T(Args......)volatile&&, U> : std::true_type{};
template<typename T, typename U, typename ...Args>
struct is_callable<T(Args......)const volatile&&, U> : std::true_type{};

template<typename T>
struct is_callable<T, int>
{
private:
    using YesType = char(&)[1];
    using NoType = char(&)[2];

    struct Fallback { void operator()(); };

    struct Derived : T, Fallback {};

    template<typename U, U>
    struct Check;

    template<typename>
    static YesType Test(...);

    template<typename C>
    static NoType Test(Check<void (Fallback::*)(), &C::operator()>*);

public:
    static bool const constexpr value = sizeof(Test<Derived>(0)) == sizeof(YesType);
};

这适用于非类类型（当然返回false），函数类型（＆lt; T（）＆gt;），函数指针类型，函数引用类型，仿函数类类型，绑定表达式，lambda类型等即使类构造函数是私有的和/或非默认的，即使operator（）被重载，这也能正常工作。这对于成员函数指针的设计返回false，因为它们不可调用，但您可以使用bind来创建可调用的表达式。

Answer 6

这是另一种实现方式。

它使用std::is_function模板用于免费功能。

对于类，它使用与Member Detector Idiom类似的东西。如果T有一个呼叫运营商，则callable_2将包含多个operator()。这将导致第一个can_call函数被丢弃（通过SFINAE），因为decltype(&callable_2<T>::operator())中的模糊失败，第二个can_call函数将返回true。如果T没有调用运算符，则将使用第一个can_call函数（由于重载决策规则）。

namespace impl
{
struct callable_1 { void operator()(); };
template<typename T> struct callable_2 : T, callable_1 { };

template<typename T>
static constexpr bool can_call(decltype(&callable_2<T>::operator())*) noexcept { return false; }

template<typename>
static constexpr bool can_call(...) noexcept { return true; }

template<bool is_class, typename T>
struct is_callable : public std::is_function<T> { };

template<typename T> struct is_callable<false, T*> : public is_callable<false, T> { };
template<typename T> struct is_callable<false, T* const> : public is_callable<false, T> { };
template<typename T> struct is_callable<false, T* volatile> : public is_callable<false, T> { };
template<typename T> struct is_callable<false, T* const volatile> : public is_callable<false, T> { };

template<typename T>
struct is_callable<true, T> : public std::integral_constant<bool, can_call<T>(0)> { };
}

template<typename T>
using is_callable = impl::is_callable<std::is_class<std::remove_reference_t<T>>::value,
                                    std::remove_reference_t<T>>;

Answer 7

这是查找T是否可调用的简洁明了的技巧。它与Walter E. Brown在CPPCON'14上有关现代模板元编程的演讲中最初提出的思路相符。

template <class... >
using void_t = void;

template <class T>
using has_opr_t = decltype(&T::operator());

template <class T, class = void>
struct is_callable : std::false_type { };

template <class T>
struct is_callable<T, void_t<has_opr_t<typename std::decay<T>::type>>> : std::true_type { };

Answer 8

C ++ 17带来了std::is_invocable和朋友。

This answer还提供了有关如何使用C ++ 14进行仿真的解决方案。

找出C ++对象是否可调用

8 个答案: