std::invoke, std::invoke_r

 

C++

编译器支持

自立实现与有宿主实现

语言

标准库

标准库标头

具名要求

功能特性测试宏(C++20)

语言支持库

概念库(C++20)

诊断库

内存管理库

元编程库(C++11)

通用工具库

容器库

迭代器库

范围库(C++20)

算法库

字符串库

文本处理库

数值库

日期和时间库

输入/输出库

文件系统库(C++17)

并发支持库(C++11)

执行控制库(C++26)

技术规范

符号索引

外部库

 

工具库

语言支持 库功能特性测试宏(C++20) 类型支持（基本类型、RTTI） 程序工具 可变参数函数 is_constant_evaluated (C++20) is_within_lifetime (C++26) initializer_list (C++11) source_location (C++20) 协程支持(C++20) 契约支持(C++26) 三路比较 three_way_comparablethree_way_comparable_with (C++20)(C++20) strong_ordering (C++20) weak_ordering (C++20) partial_ordering (C++20) common_comparison_category (C++20) compare_three_way_result (C++20) compare_three_way (C++20) strong_order (C++20) weak_order (C++20) partial_order (C++20) compare_strong_order_fallback (C++20) compare_weak_order_fallback (C++20) compare_partial_order_fallback (C++20)   is_eqis_ltis_lteq (C++20)(C++20)(C++20)   is_neqis_gtis_gteq (C++20)(C++20)(C++20)

通用工具 函数对象 位操纵(C++20) bitset hash (C++11) 关系运算符(C++20 弃用) rel_ops::operator!=rel_ops::operator>    rel_ops::operator<=rel_ops::operator>= 整数比较函数 cmp_equalcmp_lesscmp_less_than (C++20)(C++20)(C++20)   cmp_not_equalcmp_greatercmp_greater_than (C++20)(C++20)(C++20) in_range (C++20) 交换与类型运算 swap ranges::swap (C++20) exchange (C++14) declval (C++11) to_underlying (C++23) forward (C++11) forward_like (C++23) move (C++11) move_if_noexcept (C++11) as_const (C++17) 常用词汇类型 pair tuple (C++11) optional (C++17) any (C++17) variant (C++17) tuple_size (C++11) tuple_element (C++11) apply (C++17) make_from_tuple (C++17) expected (C++23)

 

函数对象

函数包装器 function (C++11) move_only_function (C++23) copyable_function (C++26) function_ref (C++26) mem_fn (C++11) bad_function_call (C++11)	部分函数应用 bind_frontbind_back (C++20)(C++23) bind (C++11) is_bind_expression (C++11) is_placeholder (C++11) _1, _2, _3, ... (C++11)
函数调用 invokeinvoke_r (C++17)(C++23) 恒等函数对象 identity (C++20)	引用包装器 reference_wrapper (C++11) refcref (C++11)(C++11) unwrap_referenceunwrap_ref_decay (C++20)(C++20)
运算符包装器 plus minus negate multiplies divides modulus bit_and bit_or bit_not (C++14)   bit_xor equal_to not_equal_to greater less greater_equal less_equal logical_and logical_or logical_not	通透运算符包装器 plus<> (C++14) minus<> (C++14) negate<> (C++14) multiplies<> (C++14)   divides<> (C++14) modulus<> (C++14) bit_and<> (C++14) bit_or<> (C++14) bit_not<> (C++14) bit_xor<> (C++14) equal_to<> (C++14) not_equal_to<> (C++14) greater<> (C++14) less<> (C++14) greater_equal<> (C++14) less_equal<> (C++14) logical_and<> (C++14) logical_or<> (C++14) logical_not<> (C++14)
取反器 not_fn (C++17) 搜索器 default_searcher (C++17) boyer_moore_searcher (C++17) boyer_moore_horspool_searcher (C++17)	受约束的比较器 ranges::equal_to (C++20) ranges::not_equal_to (C++20) ranges::greater (C++20) ranges::less (C++20) ranges::greater_equal (C++20) ranges::less_equal (C++20) compare_three_way (C++20)
旧式绑定器与适配器
unary_function (C++17 前*) binary_function (C++17 前*) ptr_fun (C++17 前*) pointer_to_unary_function (C++17 前*) pointer_to_binary_function (C++17 前*)   mem_fun (C++17 前*) mem_fun_tmem_fun1_tconst_mem_fun_tconst_mem_fun1_t (C++17 前*)(C++17 前*)(C++17 前*)(C++17 前*) not1 (C++20 前*) not2 (C++20 前*)	binder1stbinder2nd (C++17 前*)(C++17 前*) bind1stbind2nd (C++17 前*)(C++17 前*) mem_fun_ref (C++17 前*) mem_fun_ref_tmem_fun1_ref_tconst_mem_fun_ref_tconst_mem_fun1_ref_t (C++17 前*)(C++17 前*)(C++17 前*)(C++17 前*) unary_negate (C++20 前*) binary_negate (C++20 前*)

 

在标头 <functional> 定义
template<class F, class... Args> std::invoke_result_t<F, Args...>     invoke( F&& f, Args&&... args)noexcept(/* 见下文 */);	(1)	(C++17 起) (C++20 起为 constexpr)
template<class R, class F, class... Args> constexpr R     invoke_r( F&& f, Args&&... args)noexcept(/* 见下文 */);	(2)	(C++23 起)

1) 以参数 args 调用可调用(Callable) 对象 f，效果如同 INVOKE(std::forward<F>(f), std::forward<Args>(args)...)。此重载只有在 std::is_invocable_v<F, Args...> 是 true 时才会参与重载决议。

2) 以参数 args 调用可调用(Callable) 对象 f，效果如同 INVOKE<R>(std::forward<F>(f), std::forward<Args>(args)...)。此重载只有在 std::is_invocable_r_v<R, F, Args...> 是 true 时才会参与重载决议。

参数

f	-	要调用的可调用(Callable) 对象
args	-	传递给 f 的实参

返回值

1)f 返回的值。

2)R 是 void 时不返回，否则返回隐式转换到 R 的 f 的返回值。

异常

1)

noexcept 说明：  

noexcept(std::is_nothrow_invocable_v<F, Args...>)

2)

noexcept 说明：  

noexcept(std::is_nothrow_invocable_r_v<R, F, Args...>)

可能的实现

invoke (1)
namespace detail {template<class>constexprbool is_reference_wrapper_v =false;template<class U>constexprbool is_reference_wrapper_v<std::reference_wrapper<U>>=true;   template<class T>using remove_cvref_t =std::remove_cv_t<std::remove_reference_t<T>>;   template<class C, class Pointed, class Object, class... Args>constexpr decltype(auto) invoke_memptr(Pointed C::* member, Object&& object, Args&&... args){using object_t = remove_cvref_t<Object>;constexprbool is_member_function =std::is_function_v<Pointed>;constexprbool is_wrapped = is_reference_wrapper_v<object_t>;constexprbool is_derived_object =std::is_same_v<C, object_t>||std::is_base_of_v<C, object_t>;   ifconstexpr(is_member_function){ifconstexpr(is_derived_object)return(std::forward<Object>(object) .* member)(std::forward<Args>(args)...);elseifconstexpr(is_wrapped)return(object.get() .* member)(std::forward<Args>(args)...);elsereturn((*std::forward<Object>(object)) .* member)(std::forward<Args>(args)...);}else{ static_assert(std::is_object_v<Pointed>&& sizeof...(args)==0);ifconstexpr(is_derived_object)returnstd::forward<Object>(object) .* member;elseifconstexpr(is_wrapped)return object.get() .* member;elsereturn(*std::forward<Object>(object)) .* member;}}}// namespace detail   template<class F, class... Args>constexprstd::invoke_result_t<F, Args...> invoke(F&& f, Args&&... args)noexcept(std::is_nothrow_invocable_v<F, Args...>){ifconstexpr(std::is_member_pointer_v<detail::remove_cvref_t<F>>)return detail::invoke_memptr(f, std::forward<Args>(args)...);elsereturnstd::forward<F>(f)(std::forward<Args>(args)...);}
invoke_r (2)
template<class R, class F, class... Args> requires std::is_invocable_r_v<R, F, Args...>constexpr R invoke_r(F&& f, Args&&... args)noexcept(std::is_nothrow_invocable_r_v<R, F, Args...>){ifconstexpr(std::is_void_v<R>) std::invoke(std::forward<F>(f), std::forward<Args>(args)...);elsereturn std::invoke(std::forward<F>(f), std::forward<Args>(args)...);}

注解

功能特性测试宏	值	标准	功能特性
__cpp_lib_invoke	201411L	(C++17)	std::invoke, (1)
__cpp_lib_invoke_r	202106L	(C++23)	std::invoke_r, (2)

示例

运行此代码

#include <functional>#include <iostream>#include <type_traits>   struct Foo { Foo(int num): num_(num){}void print_add(int i)const{std::cout<< num_ + i <<'\n';}int num_;};   void print_num(int i){std::cout<< i <<'\n';}   struct PrintNum {void operator()(int i)const{std::cout<< i <<'\n';}};   int main(){std::cout<<"调用自由函数: "; std::invoke(print_num, -9);   std::cout<<"调用 lambda: "; std::invoke([](){ print_num(42);});   std::cout<<"调用成员函数: ";const Foo foo(314159); std::invoke(&Foo::print_add, foo, 1);   std::cout<<"调用（访问）数据成员 num_: "<< std::invoke(&Foo::num_, foo)<<'\n';   std::cout<<"调用函数对象: "; std::invoke(PrintNum(), 18);   #if defined(__cpp_lib_invoke_r)auto add =[](int x, int y){return x + y;};std::cout<<"调用 lambda 并转换结果为 float: ";auto ret = std::invoke_r<float>(add, 11, 22); static_assert(std::is_same<decltype(ret), float>());std::cout<<std::fixed<< ret <<"\n调用 print_num: "; std::invoke_r<void>(print_num, 44);#endif}

可能的输出：

调用自由函数: -9 调用 lambda: 42 调用成员函数: 314160 调用（访问）数据成员 num_: 314159 调用函数对象: 18 调用 lambda 并转换结果为 float: 33.000000 调用 print_num: 44

参阅

mem_fn (C++11)	从成员指针创建出函数对象 (函数模板)
result_ofinvoke_result (C++11)(C++20 移除)(C++17)	推导以一组实参调用一个可调用对象的结果类型 (类模板)
is_invocableis_invocable_ris_nothrow_invocableis_nothrow_invocable_r (C++17)	检查类型能否以给定的实参类型调用（如同以 std::invoke） (类模板)
apply (C++17)	以一个实参的元组来调用函数 (函数模板)