如何为模板（成员）函数使用函数模板签名？C++11是否支持？

我想要创建一个可生成仿函数对象的（成员）函数，希望以函数签名形式提供所需模板参数，示例代码：

auto f = create<int(double)>();

我了解针对std::function这类对象的实现方式：

template <class, class>
struct Functor;

template <class Ret, class... Args>
struct Functor<Ret(Args...)>  {
};

请问如何为模板（成员）函数实现相同的行为？该功能能否在C++11中实现？

完全可以实现，且该功能支持C++11标准，核心思路是利用模板偏特化提取函数签名里的返回值和参数类型，再将逻辑封装到模板函数（或成员函数）中。

1. 非成员模板函数实现 #

先通过辅助模板结构体提取函数签名的信息，再让create模板函数调用该结构体的逻辑生成仿函数：

#include <iostream>
#include <tuple>

// 辅助模板，用于提取函数签名的返回值和参数
template <class Sig>
struct FunctorTraits;

template <class Ret, class... Args>
struct FunctorTraits<Ret(Args...)> {
    using ReturnType = Ret;
    // 自定义仿函数实现，可根据需求修改逻辑
    struct Impl {
        ReturnType operator()(Args... args) const {
            // 示例：返回第一个参数的2倍
            return static_cast<ReturnType>(2 * std::get<0>(std::make_tuple(args...)));
        }
    };
};

// 模板函数，接收函数签名作为模板参数，生成对应仿函数对象
template <class Sig>
typename FunctorTraits<Sig>::Impl create() {
    return typename FunctorTraits<Sig>::Impl();
}

int main() {
    auto f = create<int(double)>();
    std::cout << f(3.14) << std::endl; // 输出6
    return 0;
}

2. 成员模板函数实现 #

如果要把create作为类的成员函数，只需将模板函数封装到类内部，逻辑与非成员版本一致：

#include <iostream>
#include <tuple>

template <class Sig>
struct FunctorTraits;

template <class Ret, class... Args>
struct FunctorTraits<Ret(Args...)> {
    using ReturnType = Ret;
    struct Impl {
        ReturnType operator()(Args... args) const {
            return static_cast<ReturnType>(2 * std::get<0>(std::make_tuple(args...)));
        }
    };
};

class FunctorGenerator {
public:
    template <class Sig>
    typename FunctorTraits<Sig>::Impl create() const {
        return typename FunctorTraits<Sig>::Impl();
    }
};

int main() {
    FunctorGenerator gen;
    auto f = gen.create<int(double)>();
    std::cout << f(3.14) << std::endl; // 输出6
    return 0;
}

C++11兼容性说明 #

• 代码中用到的可变参数模板（Args...）、std::tuple、std::get以及auto变量推导都是C++11标准引入的特性，完全兼容。
• 若需要更复杂的仿函数逻辑，直接修改FunctorTraits::Impl中的operator()实现即可。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Mehno