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一致する関数ポインターを呼び出すためのタプルの「アンパック」

std::Tupleにさまざまな数の値を格納しようとしています。これらの値は、後で、格納された型に一致する関数ポインターの呼び出しの引数として使用されます。

解決に苦労している問題を示す簡単な例を作成しました。

#include <iostream>
#include <Tuple>

void f(int a, double b, void* c) {
  std::cout << a << ":" << b << ":" << c << std::endl;
}

template <typename ...Args>
struct save_it_for_later {
  std::Tuple<Args...> params;
  void (*func)(Args...);

  void delayed_dispatch() {
     // How can I "unpack" params to call func?
     func(std::get<0>(params), std::get<1>(params), std::get<2>(params));
     // But I *really* don't want to write 20 versions of dispatch so I'd rather 
     // write something like:
     func(params...); // Not legal
  }
};

int main() {
  int a=666;
  double b = -1.234;
  void *c = NULL;

  save_it_for_later<int,double,void*> saved = {
                                 std::Tuple<int,double,void*>(a,b,c), f};
  saved.delayed_dispatch();
}

通常、std::Tupleまたは可変テンプレートに関連する問題の場合、template <typename Head, typename ...Tail>のような別のテンプレートを作成して、すべての型を1つずつ再帰的に評価しますが、関数をディスパッチする方法はわかりませんコール。

これに対する本当の動機はやや複雑であり、とにかく学習の練習にすぎません。私は別のインターフェースからの契約によりTupleを手渡されたと想定できるので、変更することはできませんが、それを関数呼び出しにアンパックしたいのは私のものです。これは、根本的な問題を回避する安価な方法としてstd::bindを使用することを排除します。

std::Tupleを使用して呼び出しをディスパッチするクリーンな方法、または任意の将来のポイントまでいくつかの値と関数ポインターを保存/転送する同じ最終結果を達成する代替のより良い方法は何ですか？

c++function-pointersc++11variadic-templatesiterable-unpacking
246
Flexo

数値のパラメーターパックを作成して展開する必要があります

template<int ...>
struct seq { };

template<int N, int ...S>
struct gens : gens<N-1, N-1, S...> { };

template<int ...S>
struct gens<0, S...> {
  typedef seq<S...> type;
};


// ...
  void delayed_dispatch() {
     callFunc(typename gens<sizeof...(Args)>::type());
  }

  template<int ...S>
  void callFunc(seq<S...>) {
     func(std::get<S>(params) ...);
  }
// ...
268
Johannes Schaub - litb

これは Johanneの解 の完全なコンパイル可能なバージョンであり、awoodlandの質問に対するものです。これは、Debian squeezeでg ++ 4.7のスナップショットでテストされました。

###################
johannes.cc
###################
#include <Tuple>
#include <iostream>
using std::cout;
using std::endl;

template<int ...> struct seq {};

template<int N, int ...S> struct gens : gens<N-1, N-1, S...> {};

template<int ...S> struct gens<0, S...>{ typedef seq<S...> type; };

double foo(int x, float y, double z)
{
  return x + y + z;
}

template <typename ...Args>
struct save_it_for_later
{
  std::Tuple<Args...> params;
  double (*func)(Args...);

  double delayed_dispatch()
  {
    return callFunc(typename gens<sizeof...(Args)>::type());
  }

  template<int ...S>
  double callFunc(seq<S...>)
  {
    return func(std::get<S>(params) ...);
  }
};

#pragma GCC diagnostic Push
#pragma GCC diagnostic ignored "-Wunused-parameter"
#pragma GCC diagnostic ignored "-Wunused-variable"
#pragma GCC diagnostic ignored "-Wunused-but-set-variable"
int main(void)
{
  gens<10> g;
  gens<10>::type s;
  std::Tuple<int, float, double> t = std::make_Tuple(1, 1.2, 5);
  save_it_for_later<int,float, double> saved = {t, foo};
  cout << saved.delayed_dispatch() << endl;
}
#pragma GCC diagnostic pop

次のSConstructファイルを使用できます

#####################
SConstruct
#####################
#!/usr/bin/python

env = Environment(CXX="g++-4.7", CXXFLAGS="-Wall -Werror -g -O3 -std=c++11")
env.Program(target="johannes", source=["johannes.cc"])

私のマシンでは、これにより

g++-4.7 -o johannes.o -c -Wall -Werror -g -O3 -std=c++11 johannes.cc
g++-4.7 -o johannes johannes.o
45
Faheem Mitha

C++ 17ソリューションは、単にstd::applyを使用することです。

auto f = [](int a, double b, std::string c) { std::cout<<a<<" "<<b<<" "<<c<< std::endl; };
auto params = std::make_Tuple(1,2.0,"Hello");
std::apply(f, params);

このスレッドの回答に一度だけ記載する必要があると感じただけです（コメントの1つに既に登場した後）。

このスレッドには、基本的なC++ 14ソリューションがまだありません。編集：いいえ、それは実際にはウォルターの答えにあります。

この関数は次のとおりです。

void f(int a, double b, void* c)
{
      std::cout << a << ":" << b << ":" << c << std::endl;
}

次のスニペットで呼び出します：

template<typename Function, typename Tuple, size_t ... I>
auto call(Function f, Tuple t, std::index_sequence<I ...>)
{
     return f(std::get<I>(t) ...);
}

template<typename Function, typename Tuple>
auto call(Function f, Tuple t)
{
    static constexpr auto size = std::Tuple_size<Tuple>::value;
    return call(f, t, std::make_index_sequence<size>{});
}

例：

int main()
{
    std::Tuple<int, double, int*> t;
    //or std::array<int, 3> t;
    //or std::pair<int, double> t;
    call(f, t);    
}

DEMO

43
davidhigh

これがC++ 14ソリューションです。

template <typename ...Args>
struct save_it_for_later
{
  std::Tuple<Args...> params;
  void (*func)(Args...);

  template<std::size_t ...I>
  void call_func(std::index_sequence<I...>)
  { func(std::get<I>(params)...); }
  void delayed_dispatch()
  { call_func(std::index_sequence_for<Args...>{}); }
};

これには、まだ1つのヘルパー関数（call_func）が必要です。これは一般的なイディオムであるため、おそらく標準は、可能な実装でstd::callとして直接サポートする必要があります

// helper class
template<typename R, template<typename...> class Params, typename... Args, std::size_t... I>
R call_helper(std::function<R(Args...)> const&func, Params<Args...> const&params, std::index_sequence<I...>)
{ return func(std::get<I>(params)...); }

// "return func(params...)"
template<typename R, template<typename...> class Params, typename... Args>
R call(std::function<R(Args...)> const&func, Params<Args...> const&params)
{ return call_helper(func,params,std::index_sequence_for<Args...>{}); }

それから私達の遅れた発送はなります

template <typename ...Args>
struct save_it_for_later
{
  std::Tuple<Args...> params;
  std::function<void(Args...)> func;
  void delayed_dispatch()
  { std::call(func,params); }
};
41
Walter

これは実現するのが少し複雑です（可能ですが）。これが既に実装されているライブラリ、つまり Boost.Fusion （ invoke 関数）を使用することをお勧めします。ボーナスとして、Boost FusionはC++ 03コンパイラでも動作します。

18
Karel Petranek

c ++ 14 ソリューション。まず、ユーティリティの定型文：

template<std::size_t...Is>
auto index_over(std::index_sequence<Is...>){
  return [](auto&&f)->decltype(auto){
    return decltype(f)(f)( std::integral_constant<std::size_t, Is>{}... );
  };
}
template<std::size_t N>
auto index_upto(std::integral_constant<std::size_t, N> ={}){
  return index_over( std::make_index_sequence<N>{} );
}

これらにより、一連のコンパイル時整数でラムダを呼び出すことができます。

void delayed_dispatch() {
  auto indexer = index_upto<sizeof...(Args)>();
  indexer([&](auto...Is){
    func(std::get<Is>(params)...);
  });
}

これで完了です。

index_uptoおよびindex_overを使用すると、新しい外部オーバーロードを生成せずにパラメーターパックを操作できます。

もちろん、 c ++ 17 では

void delayed_dispatch() {
  std::apply( func, params );
}

さて、もしそれが好きなら、 c ++ 14 で次のように書くことができます：

namespace notstd {
  template<class T>
  constexpr auto Tuple_size_v = std::Tuple_size<T>::value;
  template<class F, class Tuple>
  decltype(auto) apply( F&& f, Tuple&& tup ) {
    auto indexer = index_upto<
      Tuple_size_v<std::remove_reference_t<Tuple>>
    >();
    return indexer(
      [&](auto...Is)->decltype(auto) {
        return std::forward<F>(f)(
          std::get<Is>(std::forward<Tuple>(tup))...
        );
      }
    );
  }
}

比較的簡単に、クリーナーを入手してください c ++ 17 構文の準備ができています。

void delayed_dispatch() {
  notstd::apply( func, params );
}

コンパイラがアップグレードされ、bobが叔父である場合は、notstdをstdに置き換えてください。

6
Yakk - Adam Nevraumont

同じ問題を解決する別の方法を見つけたので、答えに基づいて問題についてさらに考えます：

template <int N, int M, typename D>
struct call_or_recurse;

template <typename ...Types>
struct dispatcher {
  template <typename F, typename ...Args>
  static void impl(F f, const std::Tuple<Types...>& params, Args... args) {
     call_or_recurse<sizeof...(Args), sizeof...(Types), dispatcher<Types...> >::call(f, params, args...);
  }
};

template <int N, int M, typename D>
struct call_or_recurse {
  // recurse again
  template <typename F, typename T, typename ...Args>
  static void call(F f, const T& t, Args... args) {
     D::template impl(f, t, std::get<M-(N+1)>(t), args...);
  }
};

template <int N, typename D>
struct call_or_recurse<N,N,D> {
  // do the call
  template <typename F, typename T, typename ...Args>
  static void call(F f, const T&, Args... args) {
     f(args...);
  }
};

delayed_dispatch()の実装を次のように変更する必要があります。

  void delayed_dispatch() {
     dispatcher<Args...>::impl(func, params);
  }

これは、std::Tupleを独自の方法でパラメーターパックに再帰的に変換することで機能します。 call_or_recurseは、完全なパラメーターパックをアンパックするだけで、実際の呼び出しで再帰を終了する特殊化として必要です。

これがとにかく「より良い」ソリューションであるかどうかはわかりませんが、それを考えて解決する別の方法です。

別の代替ソリューションとして、enable_ifを使用して、以前のソリューションよりもおそらく単純なものを作成できます。

#include <iostream>
#include <functional>
#include <Tuple>

void f(int a, double b, void* c) {
  std::cout << a << ":" << b << ":" << c << std::endl;
}

template <typename ...Args>
struct save_it_for_later {
  std::Tuple<Args...> params;
  void (*func)(Args...);

  template <typename ...Actual>
  typename std::enable_if<sizeof...(Actual) != sizeof...(Args)>::type
  delayed_dispatch(Actual&& ...a) {
    delayed_dispatch(std::forward<Actual>(a)..., std::get<sizeof...(Actual)>(params));
  }

  void delayed_dispatch(Args ...args) {
    func(args...);
  }
};

int main() {
  int a=666;
  double b = -1.234;
  void *c = NULL;

  save_it_for_later<int,double,void*> saved = {
                                 std::Tuple<int,double,void*>(a,b,c), f};
  saved.delayed_dispatch();
}

最初のオーバーロードは、タプルからもう1つ引数を取り、パラメーターパックに入れます。 2番目のオーバーロードは一致するパラメーターパックを受け取り、実際の呼び出しを行います。最初のオーバーロードは、2番目のオーバーロードが実行可能な場合にのみ無効になります。

3
Flexo

C++ 14 std :: index_sequence（およびテンプレートパラメーターRetTとしての関数戻り型）を使用したJohannesのソリューションのバリエーション：

template <typename RetT, typename ...Args>
struct save_it_for_later
{
    RetT (*func)(Args...);
    std::Tuple<Args...> params;

    save_it_for_later(RetT (*f)(Args...), std::Tuple<Args...> par) : func { f }, params { par } {}

    RetT delayed_dispatch()
    {
        return callFunc(std::index_sequence_for<Args...>{});
    }

    template<std::size_t... Is>
    RetT callFunc(std::index_sequence<Is...>)
    {
        return func(std::get<Is>(params) ...);
    }
};

double foo(int x, float y, double z)
{
  return x + y + z;
}

int testTuple(void)
{
  std::Tuple<int, float, double> t = std::make_Tuple(1, 1.2, 5);
  save_it_for_later<double, int, float, double> saved (&foo, t);
  cout << saved.delayed_dispatch() << endl;
  return 0;
}
2
schwart