Question

我正试图以std::async的方式处理'任务'并将其存储在容器中。我不得不跳过篮球去实现它，但我认为必须有更好的方法。

std::vector<std::function<void()>> mTasks;

template<class F, class... Args>
std::future<typename std::result_of<typename std::decay<F>::type(typename std::decay<Args>::type...)>::type>
push(F&& f, Args&&... args)
{
    auto func = std::make_shared<std::packaged_task<typename std::result_of<typename std::decay<F>::type(typename std::decay<Args>::type...)>::type()>>(std::bind(std::forward<F>(f), std::forward<Args>(args)...));
    auto future = func->get_future();

    // for some reason I get a compilation error in clang if I get rid of the `=, ` in this capture:
    mTasks.push_back([=, func = std::move(func)]{ (*func)(); });

    return future;
}

所以我正在使用bind - ＆gt; packaged_task - ＆gt; shared_ptr - ＆gt; lambda - ＆gt; function。我怎样才能更好/更优化？如果std::function可以采用不可复制但可移动的任务，那肯定会更容易。我可以std :: forward args捕获lambda，还是必须使用bind？

Answer 1

没有类似矫枉过正的杀戮。

第1步：编写一个SFINAE友好std::result_of和一个函数来帮助通过元组调用：

namespace details {
  template<size_t...Is, class F, class... Args>
  auto invoke_tuple( std::index_sequence<Is...>, F&& f, std::tuple<Args>&& args)
  {
    return std::forward<F>(f)( std::get<Is>(std::move(args)) );
  }
  // SFINAE friendly result_of:
  template<class Invocation, class=void>
  struct invoke_result {};
  template<class T, class...Args>
  struct invoke_result<T(Args...), decltype( void(std::declval<T>()(std::declval<Args>()...)) ) > {
    using type = decltype( std::declval<T>()(std::declval<Args>()...) );
  };
  template<class Invocation, class=void>
  struct can_invoke:std::false_type{};
  template<class Invocation>
  struct can_invoke<Invocation, decltype(void(std::declval<
    typename invoke_result<Inocation>::type
  >()))>:std::true_type{};
}

template<class F, class... Args>
auto invoke_tuple( F&& f, std::tuple<Args>&& args)
{
  return details::invoke_tuple( std::index_sequence_for<Args...>{}, std::forward<F>(f), std::move(args) );
}

// SFINAE friendly result_of:
template<class Invocation>
struct invoke_result:details::invoke_result<Invocation>{};
template<class Invocation>
using invoke_result_t = typename invoke_result<Invocation>::type;
template<class Invocation>
struct can_invoke:details::can_invoke<Invocation>{};

我们现在有invoke_result_t<A(B,C)>这是一个SFINAE友好result_of_t<A(B,C)>和can_invoke<A(B,C)>，只是进行检查。

接下来，写一个move_only_function，std::function的仅限移动版本：

namespace details {
  template<class Sig>
  struct mof_internal;
  template<class R, class...Args>
  struct mof_internal {
    virtual ~mof_internal() {};
    // 4 overloads, because I'm insane:
    virtual R invoke( Args&&... args ) const& = 0;
    virtual R invoke( Args&&... args ) & = 0;
    virtual R invoke( Args&&... args ) const&& = 0;
    virtual R invoke( Args&&... args ) && = 0;
  };

  template<class F, class Sig>
  struct mof_pimpl;
  template<class R, class...Args, class F>
  struct mof_pimpl<F, R(Args...)>:mof_internal<R(Args...)> {
    F f;
    virtual R invoke( Args&&... args ) const&  override { return f( std::forward<Args>(args)... ); }
    virtual R invoke( Args&&... args )      &  override { return f( std::forward<Args>(args)... ); }
    virtual R invoke( Args&&... args ) const&& override { return std::move(f)( std::forward<Args>(args)... ); }
    virtual R invoke( Args&&... args )      && override { return std::move(f)( std::forward<Args>(args)... ); }
  };
}

template<class R, class...Args>
struct move_only_function<R(Args)> {
  move_only_function(move_only_function const&)=delete;
  move_only_function(move_only_function &&)=default;
  move_only_function(std::nullptr_t):move_only_function() {}
  move_only_function() = default;
  explicit operator bool() const { return pImpl; }
  bool operator!() const { return !*this; }
  R operator()(Args...args)     & { return                  pImpl().invoke(std::forward<Args>(args)...); }
  R operator()(Args...args)const& { return                  pImpl().invoke(std::forward<Args>(args)...); }
  R operator()(Args...args)     &&{ return std::move(*this).pImpl().invoke(std::forward<Args>(args)...); }
  R operator()(Args...args)const&&{ return std::move(*this).pImpl().invoke(std::forward<Args>(args)...); }

  template<class F,class=std::enable_if_t<can_invoke<decay_t<F>(Args...)>>
  move_only_function(F&& f):
    m_pImpl( std::make_unique<details::mof_pimpl<std::decay_t<F>, R(Args...)>>( std::forward<F>(f) ) )
  {}
private:
  using internal = details::mof_internal<R(Args...)>;
  std::unique_ptr<internal> m_pImpl;

  // rvalue helpers:
  internal      &  pImpl()      &  { return *m_pImpl.get(); }
  internal const&  pImpl() const&  { return *m_pImpl.get(); }
  internal      && pImpl()      && { return std::move(*m_pImpl.get()); }
  internal const&& pImpl() const&& { return std::move(*m_pImpl.get()); } // mostly useless
 };

没有测试，只是吐了代码。 can_invoke为构造函数提供基本的SFINAE - 您可以添加＆＃34;返回类型正确转换＆＃34;和＆＃34; void返回类型意味着我们忽略了返回＆＃34;如果你愿意的话。

现在我们重做你的代码。首先，您的任务是仅移动功能，而不是功能：

std::vector<move_only_function<X>> mTasks;

接下来，我们存储R类型计算一次，然后再次使用它：

template<class F, class... Args, class R=std::result_of_t<std::decay<F>_&&(std::decay_t<Args>&&...)>>
std::future<R>
push(F&& f, Args&&... args)
{
  auto tuple_args=std::make_tuple(std::forward<Args>(args)...)];

  // lambda will only be called once:
  std::packaged_task<R()> task([f=std::forward<F>(f),args=std::move(tuple_args)]
    return invoke_tuple( std::move(f), std::move(args) );
  });

   auto future = func.get_future();

  // for some reason I get a compilation error in clang if I get rid of the `=, ` in this capture:
  mTasks.emplace_back( std::move(task) );

  return future;
}

我们将参数填充到一个元组中，将该元组传递给一个lambda，并在一个＆＃34中调用元组;只执行一次＆＃34;在lambda内的那种方式。因为我们只调用一次函数，所以我们优化了lambda。

与packaged_task<R()>不同，move_only_function<R()>与std::function<R()>兼容，因此我们可以将其移至我们的向量中。我们从中得到的std::future应该可以正常工作，即使我们在move之前得到它。

这可以减少你的开销。当然，有很多样板。

我没有编译任何上面的代码，我只是把它吐出来，所以编译的几率很低。但错误应该主要是tpyos。

随机地，我决定给move_only_function 4个不同的()重载（rvalue / lvalue和const / not）。我本来可以增加挥发性，但这似乎是鲁莽的。无可否认，这增加了样板。

此外，我的move_only_function缺少＆＃34;获取底层存储的内容＆＃34; std::function具有的操作。如果您愿意，可以随意键入擦除。并且它将(R(*)(Args...))0看作是一个真正的函数指针（我在转换为true时返回bool，而不是像null：类型擦除转换为 - bool可能对于更加工业化的质量实施是值得的。

我重新编写了std::function，因为std缺少std::move_only_function，而且概念通常是有用的（由packaged_task证明）。您的解决方案通过使用std::shared_ptr

包装它来使您的可调用程序可移动

如果您不喜欢上述样板文件，请考虑编写make_copyable(F&&)，它会使用函数对象F并使用您的shared_ptr技术将其包装起来以使其可复制。您甚至可以添加SFINAE以避免在可复制的情况下执行此操作（并将其称为ensure_copyable）。

然后您的原始代码会更清晰，因为您只需将packaged_task复制，然后存储即可。

template<class F>
auto make_function_copyable( F&& f ) {
  auto sp = std::make_shared<std::decay_t<F>>(std::forward<F>(f));
  return [sp](auto&&...args){return (*sp)(std::forward<decltype(args)>(args)...); }
}
template<class F, class... Args, class R=std::result_of_t<std::decay<F>_&&(std::decay_t<Args>&&...)>>
std::future<R>
push(F&& f, Args&&... args)
{
  auto tuple_args=std::make_tuple(std::forward<Args>(args)...)];

  // lambda will only be called once:
  std::packaged_task<R()> task([f=std::forward<F>(f),args=std::move(tuple_args)]
    return invoke_tuple( std::move(f), std::move(args) );
  });

  auto future = func.get_future();

  // for some reason I get a compilation error in clang if I get rid of the `=, ` in this capture:
  mTasks.emplace_back( make_function_copyable( std::move(task) ) );

  return future;
}

这仍然需要上面的invoke_tuple样板，主要是因为我不喜欢bind。

如何将通用的packaged_tasks存储在容器中？

1 个答案: