C++中‘auto变量未推导就使用’问题的解决方法探索

需求背景 #

我需要创建包装函数来修改现有目标函数，这些目标函数在运行时以无类型void*指针形式确定，各自的参数与返回类型均不相同。包装函数必须匹配目标函数的签名，以供外部代码调用。

现有基础实现方案 #

该方案可行，但存在丑陋的类型转换，且需要手动保持目标函数指针与包装函数的签名一致：

bool wrap(void* f, void** t)
{
    *t = magic();  // 目标函数在运行时以void*形式确定
    return true;
}

// 定义包装函数和目标函数指针存储变量
int(*foo_target)(int);

int foo(int data)
{
    return foo_target(data) + 10;
}

auto res = wrap(reinterpret_cast<void*>(&foo), reinterpret_cast<void**>(&foo_target));

其中wrap是负责核心逻辑的占位函数，针对每个目标函数，都需要手动定义包装函数（如foo）以及对应类型的目标函数指针变量（如foo_target）。

期望的优雅方案（存在编译错误） #

我希望将类型转换隐藏在内部，且仅需定义一次函数签名，但该方案无法运行——lambda表达式中无法以这种方式使用foo变量：

template <class F>
struct wrap
{
    F* target;

    wrap(F&& f)
    {
        target = reinterpret_cast<F*>(magic());
    }
};

static auto foo = wrap(
    [](int data) -> int   // <- 包装函数与目标函数的签名
    {
        return foo.target(data) + 10;     // 错误：无法在lambda中引用未完全初始化的foo
        // return 10;                     // 此语句可正常运行
    });

公共基类方案（可行但仍有缺陷） #

使用公共基类可以让方案生效，但每个包装函数中都需要手动添加类型转换，且函数签名需要重复定义两次：

struct wrap_base
{
    void* target;
};

template <class F>
struct wrap : wrap_base
{
    wrap(F&& f)
    {
        target = magic();
    }
};


static wrap_base foo = wrap(
    [](int data) -> int        // <- 包装函数与目标函数的签名
    {
        using func = int(int); // <- 此处重复定义了函数签名
        return reinterpret_cast<func*>(foo.target)(data) + 10;
    });

补充说明 #

目标函数可能具有不同的调用约定，这意味着我可能无法使用无捕获lambda，不过目前尚未遇到相关问题。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者dliw