Ist es möglich, den Parametertyp und den Rückgabetyp eines Lambda herauszufinden?

Ist es bei einem Lambda möglich, dessen Parametertyp und Rückgabetyp herauszufinden? Wenn ja, wie?

Grundsätzlich möchte ich lambda_traits die auf folgende Weise verwendet werden können:

auto lambda = [](int i) { return long(i*10); };

lambda_traits<decltype(lambda)>::param_type  i; //i should be int
lambda_traits<decltype(lambda)>::return_type l; //l should be long

Die Motivation dahinter ist, dass ich sie nutzen möchte lambda_traits in einer Funktionsvorlage, die ein Lambda als Argument akzeptiert, und ich muss den Parametertyp und den Rückgabetyp innerhalb der Funktion kennen:

template<typename TLambda>
void f(TLambda lambda)
{
   typedef typename lambda_traits<TLambda>::param_type  P;
   typedef typename lambda_traits<TLambda>::return_type R;

   std::function<R(P)> fun = lambda; //I want to do this!
   //...
}

Vorerst können wir davon ausgehen, dass das Lambda genau ein Argument akzeptiert.

Anfangs habe ich versucht, mit zu arbeiten std::function als:

template<typename T>
A<T> f(std::function<bool(T)> fun)
{
   return A<T>(fun);
}

f([](int){return true;}); //error

Aber es würde offensichtlich Fehler geben. Also habe ich es geändert TLambda Version der Funktionsvorlage und wollen die konstruieren std::function Objekt innerhalb der Funktion (wie oben gezeigt).

Komisch, ich habe gerade einen geschrieben function_traits Implementierung beyogen auf Spezialisieren eines Templates auf ein Lambda in C++0x die die Parametertypen geben können. Der Trick, wie in der Antwort auf diese Frage beschrieben, besteht darin, die zu verwenden decltype der Lambdas operator().

template <typename T>
struct function_traits
    : public function_traits<decltype(&T::operator())>
{};
// For generic types, directly use the result of the signature of its 'operator()'

template <typename ClassType, typename ReturnType, typename... Args>
struct function_traits<ReturnType(ClassType::*)(Args...) const>
// we specialize for pointers to member function
{
    enum { arity = sizeof...(Args) };
    // arity is the number of arguments.

    typedef ReturnType result_type;

    template <size_t i>
    struct arg
    {
        typedef typename std::tuple_element<i, std::tuple<Args...>>::type type;
        // the i-th argument is equivalent to the i-th tuple element of a tuple
        // composed of those arguments.
    };
};

// test code below:
int main()
{
    auto lambda = [](int i) { return long(i*10); };

    typedef function_traits<decltype(lambda)> traits;

    static_assert(std::is_same<long, traits::result_type>::value, "err");
    static_assert(std::is_same<int, traits::arg<0>::type>::value, "err");

    return 0;
}

Beachten Sie, dass diese Lösung nicht Arbeit für generisches Lambda wie [](auto x) {}.

Obwohl ich nicht sicher bin, ob dies streng standardkonform ist,
Idee folgenden Code kompiliert:

template< class > struct mem_type;

template< class C, class T > struct mem_type< T C::* > {
  typedef T type;
};

template< class T > struct lambda_func_type {
  typedef typename mem_type< decltype( &T::operator() ) >::type type;
};

int main() {
  auto l = [](int i) { return long(i); };
  typedef lambda_func_type< decltype(l) >::type T;
  static_assert( std::is_same< T, long( int )const >::value, "" );
}

Diese liefert jedoch nur den Funktionstyp, sodass Ergebnis- und Parametertypen daraus extrahiert werden müssen. Wenn Sie verwenden können boost::function_traits, result_type und arg1_type
wird den Zweck erfüllen. Da ideone im C++11-Modus anscheinend keinen Boost bietet, konnte ich den eigentlichen Code leider nicht posten.

Die in @KennyTMs Antwort gezeigte Spezialisierungsmethode kann erweitert werden, um alle Fälle abzudecken, einschließlich variadischer und veränderlicher Lambdas:

template <typename T>
struct closure_traits : closure_traits<decltype(&T::operator())> {};

#define REM_CTOR(...) __VA_ARGS__
#define SPEC(cv, var, is_var)                                              \
template <typename C, typename R, typename... Args>                        \
struct closure_traits<R (C::*) (Args... REM_CTOR var) cv>                  \
{                                                                          \
    using arity = std::integral_constant<std::size_t, sizeof...(Args) >;   \
    using is_variadic = std::integral_constant<bool, is_var>;              \
    using is_const    = std::is_const<int cv>;                             \
                                                                           \
    using result_type = R;                                                 \
                                                                           \
    template <std::size_t i>                                               \
    using arg = typename std::tuple_element<i, std::tuple<Args...>>::type; \
};

SPEC(const, (,...), 1)
SPEC(const, (), 0)
SPEC(, (,...), 1)
SPEC(, (), 0)

Demo.

Beachten Sie, dass die Arität nicht für Variadic angepasst wird operator()S. Stattdessen kann man auch überlegen is_variadic.

Die Antwort von @KennyTMs funktioniert hervorragend, aber wenn ein Lambda keine Parameter hat, wird die Verwendung des Index arg<0> nicht kompiliert. Wenn jemand anderes dieses Problem hatte, habe ich eine einfache Lösung (einfacher als die Verwendung von SFINAE-bezogenen Lösungen).

Fügen Sie einfach void am Ende des Tupels in der arg-Struktur nach den variadischen Argumenttypen hinzu. dh

template <size_t i>
    struct arg
    {
        typedef typename std::tuple_element<i, std::tuple<Args...,void>>::type type;
    };

Da die arität nicht von der tatsächlichen Anzahl der Vorlagenparameter abhängt, ist die tatsächliche nicht falsch, und wenn sie 0 ist, wird zumindest arg<0> noch vorhanden sein, und Sie können damit machen, was Sie wollen. Wenn Sie bereits planen, den Index nicht zu überschreiten arg<arity-1> dann sollte es Ihre aktuelle Implementierung nicht stören.