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Intento crear una mochila, una clase plantilla que actúe como envoltura de otra, y realize llamadas a un callable proporcionado en uno de sus argumentos.

Me gustaría que el callable pudiera ser tanto una clase que admita operator( ), como una función normal.

Todo el meollo del asunto es una única función, void call( ). Como C++11 no admite la especialización de funciones miembro, he creado una clase base plantilla, que oferta esa única función. En la clase hija es donde estará toda la funcionalidad necesaria.

Al grano. He intentado

#include <iostream>
#include <functional>

template< typename T, typename F, bool IC, bool IF > struct Base;

// Especialización para VOID
template< typename T > struct Base< T, void, false, false > {
  void call( const T &, signed ) const { }
};

// F es una clase.
template< typename T, typename F > struct Base< T, F, true, false > {
  void call( const T &data, signed inc = 1 ) const {
    static F imp{ };

    imp( data, inc );
  }
};

// ESTO FALLA ESTREPITOSAMENTE.
//
// F es una función
template< typename T, typename F > struct Base< T, F, false, true > {
  void call( const T &data, signed inc = 1 ) const {
    F( data, inc );
  }
};

// Clase real, la que usamos.
template< typename T, typename F = void, bool IC = ::std::is_class< F >::value, bool IF = ::std::is_function< F >::value > struct Test :
public Base< T, F, IC, IF > {
  T value;

  Test< T, F, IC, IF >( ) : value( ) { Base< T, F, IC, IF >::call( value, 1 ); }
};

// Callable de prueba. Una clase.
struct Counter {
  template< typename T > void operator( )( const T &, signed i ) { ::std::cout << "Counter: " << i << "\n"; }
};

// Callable de prueba. Una función no-miembro.
void FCounter( const int &, signed inc ) { ::std::cout << "FCounter: " << inc << "\n"; }

int main( void ) {

  Test< int > t1;           // CASO 1
  Test< int, Counter > t2;  // CASO 2
  Test< int, FCounter > t3; // CASO 3

  //Test< int, []( int, signed i ) { std::cout << "lambda: " << i << "\n"; } > t4;

  return 0;
}

Dentro del main( ) están los casos de prueba actuales. El 1 y el 2 se pasan sin problemas, pero el 3 ...

prog.cc:40:23: error: type/value mismatch at argument 2 in template parameter list for 'template struct Test'
Test< int, FCounter > t3;
prog.cc:40:23: note: expected a type, got 'FCounter'
prog.cc:40:23: error: template argument 3 is invalid
prog.cc:40:23: error: template argument 4 is invalid

  1. ¿ Como lo hago para el caso 3 ? Usar una función no-miembro.

Y, en un abuso ...

  1. ¿ Como sería para el caso 4 ? Usar una lambda. O, mejor aún, algo compatible con std::function< void( const T &, signed ) >.
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1 respuesta 1

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Problema.

expected a type, got 'FCounter'

Este error está diciendo que se esperaba un tipo y se le ha pasado una instancia. FCounter no es un tipo si no una función, el tipo de FCounter es void( const int &, signed ). Para transformar una instancia en tipo debes usar el operador decltype:

Test< int, decltype(FCounter) > t3; // CASO 3
//         ^^^^^^^^^^^^^^^^^^ <--- void( const int &, signed )

Resolver este problema ¡nos da el error opuesto!:

template< typename T, typename F > struct Base< T, F, false, true > {
  void call( const T &data, signed inc = 1 ) const {
    F( data, inc );
 // ^^^^^^^^^^^^^^ <--- F es un tipo, no una instancia
  }
};

Ahora necesitamos una instancia (no un tipo) para hacer la llamada, para ello deberá proveerse en el constructor:

template< typename T, typename F > struct Base< T, F, false, true > {
  F imp;
  Base(F f) : imp{f} {}
  void call( const T &data, signed inc = 1 ) const {
    imp( data, inc );
 // ^^^ <--- Instancia, no tipo
  }
};

Pero esto hará fallar la clase Test porque ahora puede heredar de una especialización que requiere constructor cuando antes no era requerido en ninguna especialización.

Solución.

Intento crear una mochila, una clase plantilla que actúe como envoltura de otra, y realize llamadas a un callable proporcionado en uno de sus argumentos.

Me gustaría que el callable pudiera ser tanto una clase que admita operator( ), como una función normal.

Entiendo por tus requerimientos que necesitas poder llamar cualquier función con cualquier firma, pero en tu enunciado todas las llamadas son const T & como primer parámetro y signed como segundo parámetro, así que tu mochila podría ser:

template <typename type_t, typename function_t>
struct mochila
{
    mochila(function_t function) : f{function} {}

    void call( const type_t &data, signed inc = 1 ) const
    {
        f(data, inc);
    }

    function_t f;
};

Por desgracia esa mochila no aceptaría funciones libres (no puedes tener un function_t que sea una función libre, debe ser un puntero) así que debemos especializar para funciones libres:

template <typename type_t>
struct mochila<type_t, void( const type_t &, signed )>
{
    using function_t = void( const type_t &, signed );

    mochila(function_t function) : f{function} {}

    void call( const type_t &data, signed inc = 1 ) const
    {
        f(data, inc);
    }

    function_t *f;
};

Con estas plantillas, podemos modificar tu ejemplo:

mochila<int, Counter> m1(Counter{});
mochila<int, decltype(FCounter)> m2(FCounter);

auto lambda = []( int, signed i ) { std::cout << "lambda: " << i << "\n"; };
mochila<int, decltype(lambda)> m3(lambda);

m1.call(1);
m2.call(2);
m3.call(3);

Creando la siguiente salida:

Counter: 1
FCounter: 1
lambda: 1

Puedes ver el código funcionando en Wandbox 三へ( へ՞ਊ ՞)へ ハッハッ.

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  • Efectivamente, no lo indico, pero la firma de cualquier función ha de ser void( const T &, signed ). Bien visto :-)
    – Trauma
    el 14 sep. 2017 a las 13:06
  • En el caso de la clase con el operador función no sería necesario pasar una instancia de la clase... solo es necesario en el caso del puntero a función... salvo que se quede así por uniformidad
    – eferion
    el 14 sep. 2017 a las 14:17
  • @eferion también con lambda, pues las lambda tienen el constructor borrado. el 14 sep. 2017 a las 14:18
  • Ahí faltaba una función similar a make_unique... así la función deduce los tipos y te ahorras tener que ponerlos dos veces... pero sí, son esos detalles de C++ que le restan mucha homogeneidad
    – eferion
    el 14 sep. 2017 a las 14:21

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