noexcept в параметре шаблона типа указателя на функцию

[Eric-S]

Здравствуйте!

С удивлением обнаружил, что noexcept влияет на тип шаблона.

Имеется класс:

template< typename CallableType >
class callable_wrapper;
 
template< typename ResultType, typename ...ArgsType >
class callable_wrapper< ResultType( * )( ArgsType... ) >
{
public:
        using result_type = ResultType;
};

Шаблон класса callable_wrapper, для обёртки указателя на функцию и вызова этой функции. (Здесь я порезал код вызова.( Он у меня используется в качестве базового класса, если кому-то интересно.

Объект создаётся явно, нечто вроде:

callable_wrapper< decltype( &funcname ) >( &funcname );

Внезапно, выяснил, что этот шаблон класса, принимает указатели на функции без noexcept. А если передать noexcept, то оно не компилируется.

Поправил шаблон:

template< typename ResultType, typename ...ArgsType >
class callable_wrapper< ResultType( * )( ArgsType... ) noexcept >
{
public:
        using result_type = ResultType;
};

И получилось наоборот. Принимает только noexcept, а без noexcept уже ошибка.

Попытался вывести параметр:

template< typename ResultType, typename ...ArgsType, bool IsNoexcept  >
class callable_wrapper< ResultType( * )( ArgsType... ) noexcept( IsNoexcept ) >

Но в таком варианте не компилируется, невозможно вывести параметр шаблона.

Возникло несколько вопросов:

1. Придётся делать вторую специализацию шаблона, отдельно для noexcept и отдельно без noexcept? Или лучше совместить? Меня бы устроило приведение всех функций к noexcept.
2. А какие атрибуты ещё влияют на тип указателя функции, также как noexcept?
3. Есть ли возможность определить в compile-time наличие атрибутов noreturn, nodiscard?
4. Что происходит с модификаторами __stdcall, __cdecl и другими, при передаче указателя в тип шаблона? Они же изменяют тип. Но почему-то шаблоны не специализируются.

Сообщение отредактировано: Eric-S - 01.06.22, 08:15

[Majestio]

Интересный вопрос! Но ответа, увы, нет. Подписываюсь на уведомления

Добавлено 01.06.22, 08:37

Цитата Eric-S @ 01.06.22, 07:59

принимает указатели на функции без noexcept

Как вариант для попытки решения ... может как-то впилить в код обертку в виде std::function? Может это как-то поможет...

[Eric-S]

[QUOTE=Majestio,1654072481,3867072]принимает указатели на функции без noexcept[/quote]
Как вариант для попытки решения ... может как-то впилить в код обертку в виде std::function? Может это как-то поможет...[/QUOTE]
Хотелось бы получить вариант лёгкого кода, без излишеств, самый минимум, только хардкор. Увы, std::function его заметно утяжеляет.

Пока решил сделать две специализации, для noexcept( false ) и noexcept( true ), добавив шаблону параметр bool IsNoexcept.

А этот самый параметр устанавливать явно, вызвав noexcept( funcname( args... ) ). Решение грубое, но в теории должно сработать.

[Majestio]

Цитата Eric-S @ 01.06.22, 08:48

Пока решил сделать две специализации, для noexcept( false ) и noexcept( true ), добавив шаблону параметр bool IsNoexcept.

Ну да, так конечно легче будет. Согласен.

[Qraizer]

Поисследовал проблему. Начиная с C++17 спецификация noexcept является частью типа, поэтому функции (и методы с операторами, естественно), отличающиеся лишь этим спецификатором, частично совместимы друг с другом. Т.е., например, указателю на noexcept(true) можно присвоить noexcept(false), но не наоборот. Однако при сопоставлении типов совместимость не применяется и требуется точное соответствие. Формально реализации способны вывести значение noexcept(), т.к. для каждого типа это представляет собой значение периода компиляции, однако Стандарт не содержит требований для этого. В 18-м году было внесено предложение считать это дефектом и открыто голосование. Буквально 7 мая сего года оно было одобрено.

[Eric-S]

Цитата Qraizer @ 01.06.22, 12:41

однако Стандарт не содержит требований для этого. В 18-м году было внесено предложение считать это дефектом и открыто голосование. Буквально 7 мая сего года оно было одобрено.

О как! Спасибо! Видимо я как раз наткнулся. Компилятор ведёт себя странно. Параметр не выводит. Путается в типах.

[Eric-S]

Шаманил. И так и сяк крутил. Не хотел компилятор различать noexcept в шаблонах.

В итоге сляпал грубый костыль для получения типа указателя на функцию, без модификатора noexcept.

Шаблон remove_noexcept, первым параметром тип указателя на функцию, а вторым параметром флаг есть ли noexcept. Увы, у меня автоматически не определяет наличие noexcept, только ругается.

template< typename CallableType, bool IsNoexcept >
struct remove_noexcept;
 
template< typename ResultType, typename ...ArgsType >
struct remove_noexcept< ResultType( * )( ArgsType... ), false >
    {
    using type = typename ResultType( * )( ArgsType... );
    };
 
template< typename ResultType, typename ...ArgsType >
struct remove_noexcept< ResultType( * )( ArgsType... ) noexcept, true >
    {
    using type = typename ResultType( * )( ArgsType... );
    };
 
template< typename ResultType, typename ...ArgsType >
struct remove_noexcept< ResultType( & )( ArgsType... ), false >
    {
    using type = typename ResultType( * )( ArgsType... );
    };
 
template< typename ResultType, typename ...ArgsType >
struct remove_noexcept< ResultType( & )( ArgsType... ) noexcept, true >
    {
    using type = typename ResultType( * )( ArgsType... );
    };
 
template< typename ResultType, typename ...ArgsType >
struct remove_noexcept< ResultType( *& )( ArgsType... ), false >
    {
    using type = typename ResultType( * )( ArgsType... );
    };
 
template< typename ResultType, typename ...ArgsType >
struct remove_noexcept< ResultType( *& )( ArgsType... ) noexcept, true >
    {
    using type = typename ResultType( * )( ArgsType... );
    };

Заодно приводит ссылку на функцию к указателю на функцию. Идиологически неверно, надо бы разделить.

Ещё можно сделать макрос, чтоб оно хотя бы выглядело пристойно:

#define  REMOVE_NOEXCEPT( FUNCNAME, ... ) remove_noexcept< decltype( FUNCNAME ), noexcept( FUNCNAME( __VA_ARGS__ ) ) >::type

Первый параметр указатель на функцию. Последующие параметры, это параметры передаваемые в функцию. А возвращает тип указателя на функцию.

Ну или как-то так. Мой код теперь компилируется. А про рефакторинг подумаю завтра.

[Qraizer]

А если проще?

typedef         char            small_type;
typedef struct {char dummy[2];} big_type;
 
template <typename ResultType, typename ...ArgsType> small_type check_noexcept(ResultType (*)(ArgsType...));
template <typename ResultType, typename ...ArgsType> big_type   check_noexcept(ResultType (*)(ArgsType...) noexcept);
 
/* проверяем */
void may_throw();
void no_throw() noexcept;
 
constexpr bool throw_true = sizeof(check_noexcept(may_throw)) == sizeof(small_type);
constexpr bool throw_false= sizeof(check_noexcept(no_throw))  == sizeof(small_type);

Добавлено 01.06.22, 17:05
Эх, были времена, когда в Стандарте не было никакого метапрограммирования. Всё руками, всё руками...

Сообщение отредактировано: Qraizer - 01.06.22, 17:06

[Eric-S]

Цитата Qraizer @ 01.06.22, 17:01

А если проще?

Очень интересное и своеобразное решение. Наверное, его можно даже упростить, используя inline constexpr функции, возвращающие bool. Спасибо. Подумаю и попробую.

Добавлено 01.06.22, 17:34

Цитата Qraizer @ 01.06.22, 17:01

Эх, были времена, когда в Стандарте не было никакого метапрограммирования. Всё руками, всё руками...

Так лениво же руками повторять одно и тоже. А вот что-нибудь этакое, да ещё само выполняющее работу... Так что автоматизация и ещё раз автоматизация.

[Qraizer]

Цитата Eric-S @ 01.06.22, 17:32

Очень интересное и своеобразное решение. Наверное, его можно даже упростить, используя inline constexpr функции, возвращающие bool. Спасибо. Подумаю и попробую.

Во времена C++03 принцип SFINAE руками эксплуатировался настолько часто, что даже сейчас у меня руки этот код написали, почитай, сами, голова в этом не участвовала. Нынче этот SFINAE является основной движущей силой в <type_traits> та и не только там. Ну коли гора к Магомеду задом... мы не гордые, повернём Магомеда передом к горе сами. Конечно лучше это инкапсулировать куда-нибудь.

Добавлено 01.06.22, 18:05
P.S. Формально этот метакод исполняет алгоритм «Если параметр одной из перегрузок check_noexcept() не подходит, выбери другую перегрузку и скажи, какую выбрал; если не выбрал ничего, остановись с ошибкой». Обе перегрузки имеют параметрами указатели на функции, поэтому любые, что не такие, отклонят обоих кандидатов. Те, что подходят, взаимоисключаются спецификатором, поэтому не могут быть выбраны одновременно, так что у компилятора останется ровно один кандидат. Какой именно, определяется возвращаемым значением, которые спецом выбраны так, что имеют гарантированно разные размеры. Плюс эксплуатируется тот факт, что sizeof() всегда исполняется на стадии компиляции.

[Eric-S]

Цитата Qraizer @ 01.06.22, 17:57

Нынче этот SFINAE является основной движущей силой в <type_traits> та и не только там. Ну коли гора к Магомеду задом... мы не гордые, повернём Магомеда передом к горе сами. Конечно лучше это инкапсулировать куда-нибудь.

Формально этот метакод исполняет алгоритм «Если параметр одной из перегрузок check_noexcept() не подходит, выбери другую перегрузку и скажи, какую выбрал;

Механизм понятен. Но по-моему в нём участвуют лишние сущности. Взял идею, переработал и получил следующий рабочий код:

/// @brief получает тип указателя на функцию
/// @param CALLABLE вызываемая функция.
/// @return  тип указателя на функцию.
#define CALLABLE_TYPE( CALLABLE ) \
callable_type< decltype( CALLABLE ), decltype( has_noexcept( CALLABLE ) ) >::type
 
/// @brief проверка установленного модификатора noexcept
/// @param[in] callable проверяемый указатель на функцию
/// @return результат проверки.
template< typename ResultType, typename ...ArgsType >
[[nodiscard]] inline constexpr auto has_noexcept( [[maybe_unused]] ResultType( *callable )( ArgsType... ) ) noexcept -> false_type
    {
    return false_type();
    }
 
/// @brief проверка установленного модификатора noexcept
/// @param[in] callable проверяемый указатель на функцию
/// @return результат проверки.
template< typename ResultType, typename ...ArgsType >
[[nodiscard]] inline constexpr auto has_noexcept( [[maybe_unused]] ResultType( *callable )( ArgsType... ) noexcept ) noexcept -> true_type
    {
    return true_type();
    }
 
/// @brief преобразует  вызываемый тип в тип указателя на функцию
/// @tparam CallableType тип вызываемой функции.
/// @tparam IsNoexcept флаг установки noexcept.
template< typename CallableType, typename IsNoexcept >
struct callable_type;
 
/// @brief преобразует  вызываемый тип в тип указателя на функцию
/// @tparam ResultType тип возвращаемого результата.
/// @tparam ArgsType тип аргументов вызова.
template< typename ResultType, typename ...ArgsType >
struct callable_type< ResultType( * )( ArgsType... ), false_type >
    {
    using type = typename ResultType( * )( ArgsType... );
    };
 
/// @brief преобразует  вызываемый тип в тип указателя на функцию
/// @tparam ResultType тип возвращаемого результата.
/// @tparam ArgsType тип аргументов вызова.
template< typename ResultType, typename ...ArgsType >
struct callable_type< ResultType( * )( ArgsType... ) noexcept, true_type >
    {
    using type = typename ResultType( * )( ArgsType... );
    };

Сообщение отредактировано: Eric-S - 01.06.22, 18:36