Question

我需要知道lambda的确切参数数量。我不在乎它们的类型，我只需要计数即可。

auto lambda0 = [&]() { ... };
auto lambda1 = [&](int32_t a) { ... };
auto lambda2 = [&](int32_t a, auto b) { ... };

lambda_details<decltype(lambda0)>::argument_count; // Equals 0
lambda_details<decltype(lambda1)>::argument_count; // Equals 1
lambda_details<decltype(lambda2)>::argument_count; // Equals 2

检测可变参数的lambda也会很好，这样我也可以处理这种情况。

auto lambda_variadic = [&](auto... args){ ... };

lambda_details<decltype(lambda_variadic)>::is_variadic; // Equals true

如何获取此信息？

Answer 1

您可以通过重载转换运算符来创建可以输入任何参数的对象。从那里开始，测试lambda是否可以使用给定数量的此类参数调用，并从任意大数开始递减计数。如果lambda恰好在第一次尝试时是可调用的（给定任意大量的参数），我们可以假定它是可变参数：

#include <iostream>
#include <utility>
#include <type_traits>


struct any_argument {
    template <typename T>
    operator T&&() const;
};


template <typename Lambda, typename Is, typename = void>
struct can_accept_impl
: std::false_type
{};

template <typename Lambda, std::size_t ...Is>
struct can_accept_impl<Lambda, std::index_sequence<Is...>, 
                       decltype(std::declval<Lambda>()(((void)Is, any_argument{})...), void())>
: std::true_type
{};

template <typename Lambda, std::size_t N>
struct can_accept
: can_accept_impl<Lambda, std::make_index_sequence<N>>
{};


template <typename Lambda, std::size_t Max, std::size_t N, typename = void>
struct lambda_details_impl
: lambda_details_impl<Lambda, Max, N - 1>
{};

template <typename Lambda, std::size_t Max, std::size_t N>
struct lambda_details_impl<Lambda, Max, N, std::enable_if_t<can_accept<Lambda, N>::value>>
{
    static constexpr bool is_variadic = (N == Max);
    static constexpr std::size_t argument_count = N;
};

template <typename Lambda, std::size_t Max = 50>
struct lambda_details
: lambda_details_impl<Lambda, Max, Max>
{};


int main()
{
    auto lambda0 = []() {};
    auto lambda1 = [](int a) {};
    auto lambda2 = [](int a, auto b) {};
    auto lambda3 = [](int a, auto b, char = 'a') {};
    auto lambda4 = [](int a, auto b, char = 'a', auto...) {};

    std::cout << lambda_details<decltype(lambda0)>::is_variadic << " " << lambda_details<decltype(lambda0)>::argument_count << "\n"; // 0 0
    std::cout << lambda_details<decltype(lambda1)>::is_variadic << " " << lambda_details<decltype(lambda1)>::argument_count << "\n"; // 0 1
    std::cout << lambda_details<decltype(lambda2)>::is_variadic << " " << lambda_details<decltype(lambda2)>::argument_count << "\n"; // 0 2
    std::cout << lambda_details<decltype(lambda3)>::is_variadic << " " << lambda_details<decltype(lambda3)>::argument_count << "\n"; // 0 3
    std::cout << lambda_details<decltype(lambda4)>::is_variadic << " " << lambda_details<decltype(lambda4)>::argument_count << "\n"; // 1 50
}

Answer 2

我已经使用@yuri kgchek答案的修改版本解决了这个问题。

我们不是从50个参数开始倒数，而是从零开始递增。当我们找到匹配项时，我们知道调用lambda所需的最少参数量。然后，我们继续搜索直到达到合理的最大值，以查看是否有最大数量的参数（当您具有默认参数时，可能会发生这种情况）。

如果达到了参数计数限制，则我们认为lambda是可变的。

此实现显着减少了非可变参数lambda的模板实例化数量。它还为我们提供了所有lambda的最小参数数量，以及所有非变量lambda的最大参数数量。

再次，非常感谢Yuri Kilochek为这种优雅的解决方案奠定了基础。检查他的答案以获取有关实现的更多详细信息。

struct any_argument
{
    template <typename T>
    operator T && () const;
};

template <typename Lambda, typename Is, typename = void>
struct can_accept_impl : std::false_type
{};

template <typename Lambda, std::size_t ...Is>
struct can_accept_impl <Lambda, std::index_sequence<Is...>, decltype(std::declval<Lambda>()(((void)Is, any_argument{})...), void())> : std::true_type
{};

template <typename Lambda, std::size_t N>
struct can_accept : can_accept_impl<Lambda, std::make_index_sequence<N>>
{};

template <typename Lambda, std::size_t N, size_t Max, typename = void>
struct lambda_details_maximum
{
    static constexpr size_t maximum_argument_count = N - 1;
    static constexpr bool is_variadic = false;
};

template <typename Lambda, std::size_t N, size_t Max>
struct lambda_details_maximum<Lambda, N, Max, std::enable_if_t<can_accept<Lambda, N>::value && (N <= Max)>> : lambda_details_maximum<Lambda, N + 1, Max>
{};

template <typename Lambda, std::size_t N, size_t Max>
struct lambda_details_maximum<Lambda, N, Max, std::enable_if_t<can_accept<Lambda, N>::value && (N > Max)>>
{
    static constexpr bool is_variadic = true;
};

template <typename Lambda, std::size_t N, size_t Max, typename = void>
struct lambda_details_minimum : lambda_details_minimum<Lambda, N + 1, Max>
{
    static_assert(N <= Max, "Argument limit reached");
};

template <typename Lambda, std::size_t N, size_t Max>
struct lambda_details_minimum<Lambda, N, Max, std::enable_if_t<can_accept<Lambda, N>::value>> : lambda_details_maximum<Lambda, N, Max>
{
    static constexpr size_t minimum_argument_count = N;
};

template <typename Lambda, size_t Max = 50>
struct lambda_details : lambda_details_minimum<Lambda, 0, Max>
{};

要注意的另一重要事项是any_argument不能自动与运算符配合使用。如果要使每个单独的参数都与要对其进行操作的auto参数一起使用（例如[](auto a) { return a * 2; }），则必须重载每个参数。最终看起来会像这样：

struct any_argument
{
    template <typename T> operator T && () const;

    any_argument& operator ++();
    any_argument& operator ++(int);
    any_argument& operator --();
    any_argument& operator --(int);

    template <typename T> friend any_argument operator + (const any_argument&, const T&);
    template <typename T> friend any_argument operator + (const T&, const any_argument&);
    template <typename T> friend any_argument operator - (const any_argument&, const T&);
    template <typename T> friend any_argument operator - (const T&, const any_argument&);
    template <typename T> friend any_argument operator * (const any_argument&, const T&);
    template <typename T> friend any_argument operator * (const T&, const any_argument&);
    template <typename T> friend any_argument operator / (const any_argument&, const T&);
    template <typename T> friend any_argument operator / (const T&, const any_argument&);

    // And every other operator in existence
};

Answer 3

我不知道一种计算通用lambda [ edit ]的所有论点的方法：但是yuri kgchek知道该怎么做：请参阅他的回答以寻求一个很好的解决方案]。

对于Igen Tandetnik建议的非泛型lambda，您可以检测到指向operator()的指针的类型（返回值和参数）并计算参数。

以下内容

// count arguments helper
template <typename R, typename T, typename ... Args>
constexpr std::size_t  cah (R(T::*)(Args...) const)
 { return sizeof...(Args); }

// count arguments helper
template <typename R, typename T, typename ... Args>
constexpr std::size_t  cah (R(T::*)(Args...))
 { return sizeof...(Args); }

template <typename L>
constexpr auto countArguments (L)
 { return cah(&L::operator()); }

但是，不幸的是，当您引入auto参数时，此方法不起作用，因为使用auto参数将operator()转换为模板函数。

关于检测可变参数的lambda，您可以检测仅带有可变参数列表的函数（我称其为“纯可变参数”），就像您的lambda_variadic一样，尝试用零和（例如）给定类型的50个参数。

我的意思如下

template <typename T, std::size_t>
struct getType
 { using type = T; };

template <typename T, std::size_t N>
using getType_t = typename getType<T, N>::type;

// isPureVariadic arguments helper
template <typename T>
constexpr std::false_type ipvh (...);

// isPureVariadic arguments helper
template <typename T, typename F, std::size_t ... Is>
constexpr auto ipvh (F f, std::index_sequence<Is...>)
   -> decltype( f(std::declval<getType_t<T, Is>>()...), std::true_type{} );

template <typename F>
constexpr bool isPureVariadic (F f)
 { return
      decltype(ipvh<int>(f, std::make_index_sequence<0u>{}))::value
   && decltype(ipvh<int>(f, std::make_index_sequence<50u>{}))::value; }

但这不是完美的，因为会产生误报和误报。

一个问题是，当您使用“不是纯的可变参数lambda”作为

进行检查时

 auto lambda_variadic2 = [&](std::string, auto... args){ ... };

是可变参数，但第一个参数不接受int，不会被检测为“纯可变参数”；不幸的是以下lambda

 auto lambda_variadic3 = [&](long, auto... args){ ... };

由于第一个参数接受int，因此

被检测为“纯可变参数”。

为避免此问题，您可以修改函数以使用两个不兼容类型的50个参数检查调用。例如

template <typename F>
constexpr bool isPureVariadic (F f)
 { return
      decltype(ipvh<int>(f, std::make_index_sequence<0u>{}))::value
   && decltype(ipvh<int>(f, std::make_index_sequence<50u>{}))::value
   && decltype(ipvh<std::string>(f, std::make_index_sequence<50u>{}))::value; }

另一个问题是，它被检测为“纯虚拟”，并且非可变泛型lambda函数接收到的参数数量要比已检查的数量高（本例中为50）。

仍然存在以下问题，即该解决方案无法将lambda_variadic2（非纯可变参数lambda）检测为可变参数。

以下是一个完整的编译示例，其中有我能想到的最好的示例

#include <iostream>
#include <utility>
#include <type_traits>

// count arguments helper
template <typename R, typename T, typename ... Args>
constexpr std::size_t  cah (R(T::*)(Args...) const)
 { return sizeof...(Args); }

// count arguments helper
template <typename R, typename T, typename ... Args>
constexpr std::size_t  cah (R(T::*)(Args...))
 { return sizeof...(Args); }

template <typename L>
constexpr auto countArguments (L)
 { return cah(&L::operator()); }

template <typename T, std::size_t>
struct getType
 { using type = T; };

template <typename T, std::size_t N>
using getType_t = typename getType<T, N>::type;

// isPureVariadic arguments helper
template <typename T>
constexpr std::false_type ipvh (...);

// isPureVariadic arguments helper
template <typename T, typename F, std::size_t ... Is>
constexpr auto ipvh (F f, std::index_sequence<Is...>)
   -> decltype( f(std::declval<getType_t<T, Is>>()...), std::true_type{} );

template <typename F>
constexpr bool isPureVariadic (F f)
 { return
      decltype(ipvh<int>(f, std::make_index_sequence<0u>{}))::value
   && decltype(ipvh<int>(f, std::make_index_sequence<50u>{}))::value; }


int main() {
   auto lambda0 = [&]() {};
   auto lambda1 = [&](int) {};
   auto lambda2 = [&](int, auto) {};
   auto lambda3 = [&](auto...) {};

   std::cout << countArguments(lambda0) << std::endl;
   std::cout << countArguments(lambda1) << std::endl;
   // std::cout << countArguments(lambda2) << std::endl; // compilation error
   // std::cout << countArguments(lambda3) << std::endl; // compilation error

   std::cout << isPureVariadic(lambda0) << std::endl;
   std::cout << isPureVariadic(lambda1) << std::endl;
   std::cout << isPureVariadic(lambda2) << std::endl;
   std::cout << isPureVariadic(lambda3) << std::endl;
}

计算lambda中的参数数量

3 个答案: