带Lambda参数的成员函数指针模板适配方案问询

先回顾原有成员函数指针作为模板参数的基础用法：

struct Foo {
    void Bar() { // do something
    }
};

template <typename TOwner, void(TOwner::*func)()>
void Call(TOwner *p) {
    (p->*func)();
}

int main() {
    Foo a;
    Call<Foo, &Foo::Bar>(&a);
    return 0;
}

但当成员函数Foo::Bar接受满足has_call_operator概念的Lambda作为参数时，原有模板写法无法直接适配——核心原因是Foo::Bar本质是模板成员函数（使用了auto形参占位符加概念约束），而非普通成员函数。

问题代码分析 #

用户给出的待修改代码：

template<typename T>
concept has_call_operator = requires { &T::operator(); };

struct Foo {
    // 这是缩写函数模板，每个不同Lambda类型会生成独立的Bar实例
    void Bar(has_call_operator auto lambda) {}
};

template <typename TOwner, void(TOwner::*func)(???)>
void CallFoo(TOwner *p) {
    (p->*func)([](){});
}

这里的???无法填入固定类型，因为Bar的参数类型是模板参数，每个Lambda的类型都是唯一的。需要调整CallFoo的模板参数设计来解决问题。

解决方案 #

方案一：使用C++20 auto非类型模板参数（推荐）

利用C++20支持的auto非类型模板参数，让编译器自动推导成员函数指针的完整类型，无需手动指定参数类型：

template<typename T>
concept has_call_operator = requires { &T::operator(); };

struct Foo {
    void Bar(has_call_operator auto lambda) {}
};

// 用auto推导成员函数指针的完整类型
template <typename TOwner, auto func>
void CallFoo(TOwner *p) {
    (p->*func)([](){});
}

int main() {
    Foo a;
    // 明确指定Bar的模板实例（传入Lambda类型作为模板参数）
    auto lambda = [](){};
    CallFoo<Foo, &Foo::Bar<decltype(lambda)>>(&a);
    return 0;
}

方案二：显式添加Lambda类型作为模板参数

如果需要保留原有模板参数结构，可以将Lambda类型也作为模板参数传入，并通过静态断言确保其满足概念约束：

template<typename T>
concept has_call_operator = requires { &T::operator(); };

struct Foo {
    void Bar(has_call_operator auto lambda) {}
};

// 新增Lambda类型模板参数，约束其满足has_call_operator
template <typename TOwner, typename Lambda, void(TOwner::*func)(Lambda)>
void CallFoo(TOwner *p) {
    static_assert(has_call_operator<Lambda>, "传入的类型必须拥有调用运算符");
    (p->*func)([](){});
}

int main() {
    Foo a;
    using LambdaType = decltype([](){});
    // 传入所有者类型、Lambda类型、对应的Bar实例指针
    CallFoo<Foo, LambdaType, &Foo::Bar<LambdaType>>(&a);
    return 0;
}

关键说明 #

• Foo::Bar(has_call_operator auto lambda)是C++20引入的缩写函数模板，本质是模板成员函数，每个不同的Lambda类型都会生成一个独立的Bar实例。
• 模板成员函数的指针无法直接作为非类型模板参数使用，必须先明确实例化（指定Lambda类型），或通过auto让编译器推导完整的成员函数指针类型。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者PyOPTProblem