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さまざまな数の値を保存しようとしています。これらの値は、保存された型と一致する関数ポインターへの呼び出しの引数として後で使用されます。

私が解決するの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テンプレートや可変テンプレートに関連する問題の場合template <typename Head, typename ...Tail>、すべてのタイプを1つずつ再帰的に評価するような別のテンプレートを作成しますが、関数呼び出しをディスパッチするための方法を確認できません。

これの本当の動機はやや複雑であり、それはとにかくほとんどが単なる学習課題です。別のインターフェースからの契約によりタプルを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という願望は私のものです。これstd::bindは、根本的な問題を回避する安価な方法として使用することを除外します。

を使用して呼び出しをディスパッチするきれいな方法std::tuple、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を格納/転送する同じ最終結果を達成する別のより良い方法は何ですか？

数値のパラメータ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) ...);
  }
// ...

C ++ 17ソリューションは単に使用することstd::apply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で一度述べるべきであると感じただけです（すでにコメントの1つに表示されている後）。

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);    
}

デモ

これは、誰かにとって役立つことを願って、ウッドランドの質問に対するヨハネスの解決策の完全にコンパイル可能なバージョンです。これは、Debian squeeze上の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、これは

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

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std::call可能な実装と同様に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...>{}); }

その後、遅延発送になります

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

これは実現するのが少し複雑です（可能ですが）。これがすで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。おまけとして、Boost FusionはC ++ 03コンパイラでも動作します。

c ++ 14解決。最初に、いくつかのユーティリティのボイラープレート：

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またindex_over、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 あなただけ

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

今、私たちがそれを好きなら、 c ++ 14 我々は書ける：

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、よりきれいに c ++ 17 出荷できる構文。

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

コンパイラがアップグレードされ、ボブがあなたの叔父notstdであるstd場合に置き換えてください。

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

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...);
  }
};

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

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

これstd::tupleは、それ自体を再帰的にパラメータパックに変換することで機能します。call_or_recurse再帰を実際の呼び出しで終了する特殊化として必要です。これは、完了したパラメーターパックをアンパックするだけです。

これがとにかく「より良い」解決策であるかどうかはわかりませんが、それは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間違いなく単純なものを形成できます。

#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つの引数を取り、それを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って実際の呼び出しを行います。最初のオーバーロードは、2番目が実行可能な唯一のケースで無効になります。

C ++ 14 std :: index_sequence（およびテンプレートパラメーターRetTとしての関数の戻り値の型）を使用した、ヨハネスから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;
}