有一些模板会以函数为模板参数，有时候这些模板要获得函数的返回值和参数。如在boost中的signal和slot机制，就存在这样情况。
那么，我们如何得到这些信息呢？
我们使用C++不完全实例化来实现。
比如，有这个代码
- typedef function_traits<void (int,const char*)> Signal;
能够得到Signal::result_type == void, Signal::arg1_type == int, Signal::arg2_type == const char*?
要想获得这种效果，必须通过Function的指针来实现，我们借助一个function_traits_help模板来实现。
- template<typename Function>
- struct function_traits : public function_traits_help<Function*>
- {
- };
function_traits_help类接受Function的指针为参数。
函数类型和函数指针是不一样的，如
- void (int,int)//定义一个函数类型
- void (*)(int, int) //定义了一个函数指针
- template<typename Func>
- struct FuncType {
- typedef FuncPtr funcPtr;
- };
- FuncType<void(int,int)>::funcPtr 等同于 void(*)(int,int)
function_traits_help就是利用不完全实例化来实现
首先，定义主模板
- template<typename FunctionPtr> struct function_traits_help;
主模板不做任何事情，作为一个核心模板存在，但从不使用，因此无需具体定义。
定义无参数的实现
- template<typename R>
- struct function_traits_help<R(*)(void)>
- {
- enum {arty = 0 };
- typedef R result_type;
- };
function_traits_help<R(*)(void)>就是function_traits_help<FunctionPtr>的一种具体实例化，C++编译器当遇到 R (*)(void)这样类型的函数指针类型的时候，就会匹配到这个定义上。
定义包含一个参数的模板
- template<typename R, typename T1>
- struct function_traits_help<R(*)(T1)>
- {
- enum {arty = 1 };
- typedef R result_type;
- typedef T1 arg1_type;
- };
同样的，C++编译器遇到 R (*)(T1)类型的函数指针时，就会匹配到这个定义。
同理，我们可以定义2，3，4，...
- template<typename R, typename T1, typename T2>
- struct function_traits_help<R(*)(T1, T2)>
- {
- enum {arty = 2 };
- typedef R result_type;
- typedef T1 arg1_type;
- typedef T2 arg2_type;
- };
- template<typename R, typename T1, typename T2, typename T3>
- struct function_traits_help<R(*)(T1, T2, T3)>
- {
- enum {arty = 3 };
- typedef R result_type;
- typedef T1 arg1_type;
- typedef T2 arg2_type;
- typedef T3 arg3_type;
- };
- template<typename R, typename T1, typename T2, typename T3, typename T4>
- struct function_traits_help<R(*)(T1, T2, T3, T4)>
- {
- enum {arty = 4 };
- typedef R result_type;
- typedef T1 arg1_type;
- typedef T2 arg2_type;
- typedef T3 arg3_type;
- typedef T4 arg4_type;
- };
- ..............
这样，我们就可以得到正确的信息:
- typedef function_traits<int (int,char*)> Function;
于是:
Function::arty : 2;
Function::result_type : int
Function::arg1_type : int
Function::arg2_type : char*
我们还可以用typeid(x).name()来看真正的效果。
PS: 要使用typeid(x).name()要首先 #include <typeinfo>
- template<typename T>
- void show_function_info(const char* name)
- {
- printf("%s: arg count=%d, result_type:%s\n", name, T::arty, typeid(typename T::result_type).name());
- show_args<T::arty, T> x;
- x();
- }
show_args<T::arty, T>也是一个不完全实例化的对象，用于匹配正确数目参数的对象。
show_args的定义如下：
- template<int N, typename Func>
- struct show_args; //主模板，从不使用
- template<typename Func>
- struct show_args<0, Func> { //0个参数
- void operator()(){ }
- };
- template<typename Func>
- struct show_args<1, Func> {//1个参数
- void operator()(){
- printf("\targ1 = %s\n", typeid(typename Func::arg1_type).name());
- }
- };
- template<typename Func>
- struct show_args<2, Func> {//2个参数
- void operator()(){
- printf("\targ1 = %s\n", typeid(typename Func::arg1_type).name());
- printf("\targ2 = %s\n", typeid(typename Func::arg2_type).name());
- }
- };
- template<typename Func>
- struct show_args<3, Func> {
- void operator()(){
- printf("\targ1 = %s\n", typeid(typename Func::arg1_type).name());
- printf("\targ2 = %s\n", typeid(typename Func::arg2_type).name());
- printf("\targ3 = %s\n", typeid(typename Func::arg3_type).name());
- }
- };
- template<typename Func>
- struct show_args<4, Func> {
- void operator()(){
- printf("\targ1 = %s\n", typeid(typename Func::arg1_type).name());
- printf("\targ2 = %s\n", typeid(typename Func::arg2_type).name());
- printf("\targ3 = %s\n", typeid(typename Func::arg3_type).name());
- printf("\targ4 = %s\n", typeid(typename Func::arg4_type).name());
- }
- };
- .................................
最后，用宏来简化实现
- #define SHOW_FUNC(T) \
- show_function_info<T > (#T)
最后的测试代码
- int main()
- {
- SHOW_FUNC(function_traits<int ()>);
- SHOW_FUNC(function_traits<void ()>);
- SHOW_FUNC(function_traits<void (int)>);
- SHOW_FUNC(function_traits<int (int,char*)>);
- SHOW_FUNC(function_traits<int (int,char*, double)>);
- };
该程序的运行结果是
- function_traits<int ()>: arg count=0, result_type:i
- function_traits<void ()>: arg count=0, result_type:v
- function_traits<void (int)>: arg count=1, result_type:v
- arg1 = i
- function_traits<int (int,char*)>: arg count=2, result_type:i
- arg1 = i
- arg2 = Pc
- function_traits<int (int,char*, double)>: arg count=3, result_type:i
- arg1 = i
- arg2 = Pc
- arg3 = d