C++如何不额外加模板参数、不使用std::function传任意返回类型函数

有两种完全符合要求的单模板参数实现方案，均无需使用std::function，也不需要显式声明第二个模板参数，可兼容任意返回类型的入参函数。

方案1：C++11及以上全兼容版本 #

通过模板萃取技术自动从函数指针类型中提取元素类型，仅需声明一个代表函数类型的模板参数：

// 函数指针类型萃取工具，无需手动调用
template <typename>
struct func_traits;

template <typename ReturnType, typename ElementType>
struct func_traits<ReturnType(*)(ElementType&)>
{
    using element_type = ElementType;
};

template <typename Func>
void map(Func f, typename func_traits<Func>::element_type* collection, unsigned length)
{
    for(unsigned i = 0; i < length; i++)
        f(collection[i]);
}

说明 #

1. 模板参数Func会自动匹配任意返回类型、接收单个非const引用参数的函数指针，返回值会在调用时自动丢弃，完全合法无未定义行为
2. 无需手动声明元素类型模板参数，萃取工具会自动从入参函数的参数中提取元素类型
3. 天然支持无捕获lambda作为入参（无捕获lambda可隐式转换为函数指针）

方案2：C++20及以上极简版本 #

使用C++20引入的函数参数auto简写特性，代码更简洁：

template <typename T>
void map(auto (*f)(T&), T* collection, unsigned length)
{
    for(unsigned i = 0; i < length; i++)
        f(collection[i]);
}

说明 #

1. 参数列表中的auto会自动匹配任意返回类型，无需显式声明第二个模板参数
2. 语法更简洁，不需要额外的萃取工具代码

两种方案都可以直接运行你提供的示例代码，无需修改任何调用逻辑，同时支持传入返回非void类型的函数，例如：

int increment(int& i) { return ++i; }
// 可以直接传入map，不需要做任何转换
map(&increment, integers, 4);

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Alix R.