È possibile capire il tipo di parametro e il tipo di ritorno di un lambda?

Dato un lambda, è possibile capire il tipo di parametro e il tipo restituito? Se si, come?

Fondamentalmente, voglio lambda_traitsche può essere utilizzato nei seguenti modi:

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

La motivazione dietro è che voglio usare lambda_traitsin un modello di funzione che accetta un lambda come argomento, e ho bisogno di sapere il tipo di parametro e il tipo restituito all'interno della funzione:

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!
   //...
}

Per il momento, possiamo supporre che il lambda prenda esattamente un argomento.

Inizialmente, ho provato a lavorare con std::function:

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

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

Ma ovviamente darebbe errore. Quindi l'ho cambiato in TLambdaversione del modello di funzione e voglio costruire l' std::functionoggetto all'interno della funzione (come mostrato sopra).

Divertente, ho appena scritto function_traitsun'implementazione basata sulla specializzazione di un modello su una lambda in C ++ 0x che può fornire i tipi di parametro. Il trucco, come descritto nella risposta a quella domanda, è usare il lambda . decltypeoperator()

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;
}

Nota che questa soluzione non funziona per lambda generici come [](auto x) {}.

Anche se non sono sicuro che questo sia strettamente conforme allo standard, ideone ha compilato il seguente codice:

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, "" );
}

Tuttavia, questo fornisce solo il tipo di funzione, quindi i risultati e i tipi di parametro devono essere estratti da esso. Se è possibile utilizzare boost::function_traits, result_typee arg1_type incontrerete lo scopo. Dal momento che ideone sembra non fornire una spinta in modalità C ++ 11, non sono riuscito a pubblicare il codice attuale, mi dispiace.

Il metodo di specializzazione mostrato nella risposta di @KennyTM può essere esteso a tutti i casi, inclusi lambda variadici e mutabili:

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 .

Si noti che l'arity non è regolata per i variabili operator(). Invece si può anche considerare is_variadic.

La risposta fornita da @KennyTM funziona alla grande, tuttavia se un lambda non ha parametri, usando l'indice arg <0> non si compila. Se qualcun altro ha avuto questo problema, ho una soluzione semplice (più semplice rispetto all'utilizzo delle soluzioni correlate a SFINAE, cioè).

Basta aggiungere il vuoto alla fine della tupla nella struttura arg dopo i tipi di argomento variadico. vale a dire

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

poiché l'arity non dipende dal numero effettivo di parametri del template, l'effettivo non sarà errato, e se è 0 allora almeno arg <0> esisterà ancora e puoi farci quello che vuoi. Se prevedi già di non superare l'indice, arg<arity-1>non dovrebbe interferire con l'implementazione corrente.