C++17：使用通用可变参数 lambda 包装可调用对象

我想将任何类型的可调用对象（例如 lambda）透明地包装在另一个可调用对象中以注入附加功能。包装器的类型应与原始可调用对象具有相同的特征：

• 相同的参数类型
• 相同的返回类型
• 完美转发传递的参数
• 在 SFINAE 构造中使用时具有相同的行为

我尝试使用通用可变参数 lambda 作为包装器：

#include <iostream>
#include <type_traits>

template<class TCallable>
auto wrap(TCallable&& callable) {
    return [callable = std::forward<TCallable>(callable)](auto&&... args) -> std::invoke_result_t<TCallable,decltype(args)...> {
        std::cout << "This is some additional functionality" << std::endl;
        return callable(std::forward<decltype(args)>(args)...);
    };
}

int main(int argc, char *argv[])
{
    auto callable1 = []() {
        std::cout << "test1" << std::endl;
    };

    auto callable2 = [](int arg) {
        std::cout << "test2: " << arg << std::endl;
    };

    auto wrapped1 = wrap(callable1);
    auto wrapped2 = wrap(callable2);

    static_assert(std::is_invocable_v<decltype(callable1)>); // OK
    static_assert(std::is_invocable_v<decltype(wrapped1)>); // fails
    static_assert(std::is_invocable_v<decltype(callable2), int>); // OK
    static_assert(std::is_invocable_v<decltype(wrapped2), int>); // fails
}

正如评论中的static_asserts 表明，包装器可调用对象的调用方式与原始可调用对象不同。为了实现所需的功能需要改变什么？

给定的示例是使用 Visual Studio 2017 (msvc 15.9.0) 编译的。

这可能是 MSVC 实现中的一个错误std::invoke_result or std::is_invocable（即使使用 Visual Studio 15.9.2，我也可以在此处重现该问题）。你的代码与 clang (libc++) 和 gcc 配合良好 https://godbolt.org/z/-rWdOy我看不出有什么理由不应该这样做。然而，你并不真正需要std::invoke_result无论如何，你可以让你的 lambda 推断出返回类型：

template<class TCallable>
auto wrap(TCallable&& callable) {
    return [callable = std::forward<TCallable>(callable)](auto&&... args) -> decltype(auto) {
        std::cout << "This is some additional functionality" << std::endl;
        return callable(std::forward<decltype(args)>(args)...);
    };
}

那么似乎也可以与 MSVC 配合使用 https://godbolt.org/z/ounjrj…

编辑：正如 Piotr Skotnicki 在下面的评论中指出的那样，decltype(auto)将禁止SFINAE https://stackoverflow.com/questions/17608637/sfinae-and-decltypeauto。要解决此问题，您可以使用尾随返回类型：

template<class TCallable>
auto wrap(TCallable&& callable) {
    return [callable = std::forward<TCallable>(callable)](auto&&... args) -> decltype(callable(std::forward<decltype(args)>(args)...)) {
        std::cout << "This is some additional functionality" << std::endl;
        return callable(std::forward<decltype(args)>(args)...);
    };
}

这会需要更多的打字，但应该可以与 SFINAE 配合使用似乎也可以与 MSVC 配合使用 https://godbolt.org/z/e92TkX…