std::not_fn

 

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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 > /* 未指定 */ not_fn( F&& f );	(1)	(C++17 起) (C++20 起为 constexpr)
template< auto ConstFn > constexpr /* 未指定 */ not_fn() noexcept;	(2)	(C++26 起)

1) 创建转发调用包装器，返回其所保有的可调用对象的逻辑非。

2) 创建转发调用包装器，返回静态确定的可调用目标的逻辑非。若 ConstFn 为空指针或空成员指针则程序非良构。

参数

f	-	构造包装器所保有的可调用 (Callable) 对象的来源对象
类型要求
- std::decay_t<F> 必须满足可调用 (Callable) 和可移动构造 (MoveConstructible) 。
- 要求 std::is_constructible_v<std::decay_t<F>, F> 是 true

返回值

1) 未指定类型 T 的函数对象。它拥有下列成员。

std::not_fn 返回类型

成员对象

std::not_fn 的返回类型保有一个 std::decay_t<F> 类型的成员对象。

构造函数

explicit T( F&& f );	(1)	(C++17 起) (C++20 起为 constexpr) (仅用于阐述*)
T( T&& f ) = default; T( const T& f ) = default;	(2)	(C++17 起)

1) 构造函数从 std::forward<F>(f) 直接非列表初始化成员对象（类型是 std::decay_t<F>）。抛出所选构造函数所抛的任何异常。

2) 因为要求 std::decay_t<F> 可移动构造 (MoveConstructible) ，所以返回的调用包装器始终可移动构造 (MoveConstructible) ，并且在 std::decay_t<F> 可复制构造 (CopyConstructible) 时也可复制构造 (CopyConstructible) 。

显式预置的函数定义使得返回类型不可赋值。	(C++20 前)
这些构造函数是否显式预置，以及返回类型是否可赋值是未指定的。	(C++20 起)

成员函数 operator()

template< class... Args > auto operator()( Args&&... args ) & -> decltype(!std::declval< std::invoke_result_t<std::decay_t<F>&, Args...>>()); template< class... Args > auto operator()( Args&&... args ) const& -> decltype(!std::declval< std::invoke_result_t<std::decay_t<F> const&, Args...>>());	(1)	(C++17 起) (C++20 前)
template< class... Args > constexpr auto operator()( Args&&... args ) & noexcept(/* 见下文 */) -> decltype(!std::invoke( std::declval<std::decay_t<F>&>(), std::declval<Args>()...)); template< class... Args > constexpr auto operator()( Args&&... args ) const& noexcept(/* 见下文 */) -> decltype(!std::invoke( std::declval<std::decay_t<F> const&>(), std::declval<Args>()...));			(C++20 起)
template< class... Args > auto operator()( Args&&... args ) && -> decltype(!std::declval< std::invoke_result_t<std::decay_t<F>, Args...>>()); template< class... Args > auto operator()( Args&&... args ) const&& -> decltype(!std::declval< std::invoke_result_t<std::decay_t<F> const, Args...>>());	(2)	(C++17 起) (C++20 前)
template< class... Args > constexpr auto operator()( Args&&... args ) && noexcept(/* 见下文 */) -> decltype(!std::invoke( std::declval<std::decay_t<F>>(), std::declval<Args>()...)); template< class... Args > constexpr auto operator()( Args&&... args ) const&& noexcept(/* 见下文 */) -> decltype(!std::invoke( std::declval<std::decay_t<F> const>(), std::declval<Args>()...));			(C++20 起)

令 fd 为 std::decay_t<F> 类型的成员对象。

1) 等价于 return !std::invoke(fd, std::forward<Args>(args)...); 2) 等价于 return !std::invoke(std::move(fd), std::forward<Args>(args)...); 在调用结果时，若向原先选择的 operator() 重载的返回类型中的代换失败，则可能选择另一个重载。	(C++17 起) (C++20 前)
1) 表达式等价于 !std::invoke(fd, std::forward<Args>(args)...) 2) 表达式等价于 !std::invoke(std::move(fd), std::forward<Args>(args)...) 在调用结果时，若向原先选择的 operator() 重载的返回类型中的代换失败，则调用非良构，这亦能为代换失败。	(C++20 起)

2) 以下类型的值。

std::not_fn 无状态返回类型

返回类型是可复制构造 (CopyConstructible) 的无状态类。返回类型是否可赋值是未指定的。

成员函数 operator()

template< class... Args > constexpr auto operator()( Args&&... args ) const noexcept(/* 见下文 */) -> decltype(!std::invoke(ConstFn, std::declval<Args>()...));		(C++26 起)

表达式等价于 !std::invoke(ConstFn, std::forward<Args>(args)...)。

异常

1) 不抛出异常，除非 fd 的构造抛出异常。

可能的实现

(1) not_fn
namespace detail { template<class V, class F, class... Args> constexpr bool negate_invocable_impl = false; template<class F, class... Args> constexpr bool negate_invocable_impl<std::void_t<decltype( !std::invoke(std::declval<F>(), std::declval<Args>()...))>, F, Args...> = true; template<class F, class... Args> constexpr bool negate_invocable_v = negate_invocable_impl<void, F, Args...>; template<class F> struct not_fn_t { F f; template<class... Args, std::enable_if_t<negate_invocable_v<F&, Args...>, int> = 0> constexpr decltype(auto) operator()(Args&&... args) & noexcept(noexcept(!std::invoke(f, std::forward<Args>(args)...))) { return !std::invoke(f, std::forward<Args>(args)...); } template<class... Args, std::enable_if_t<negate_invocable_v<const F&, Args...>, int> = 0> constexpr decltype(auto) operator()(Args&&... args) const& noexcept(noexcept(!std::invoke(f, std::forward<Args>(args)...))) { return !std::invoke(f, std::forward<Args>(args)...); } template<class... Args, std::enable_if_t<negate_invocable_v<F, Args...>, int> = 0> constexpr decltype(auto) operator()(Args&&... args) && noexcept(noexcept(!std::invoke(std::move(f), std::forward<Args>(args)...))) { return !std::invoke(std::move(f), std::forward<Args>(args)...); } template<class... Args, std::enable_if_t<negate_invocable_v<const F, Args...>, int> = 0> constexpr decltype(auto) operator()(Args&&... args) const&& noexcept(noexcept(!std::invoke(std::move(f), std::forward<Args>(args)...))) { return !std::invoke(std::move(f), std::forward<Args>(args)...); } // C++20 起需要被弃用的重载以阻止不等价但良构的重载得到选择。 template<class... Args, std::enable_if_t<!negate_invocable_v<F&, Args...>, int> = 0> void operator()(Args&&...) & = delete; template<class... Args, std::enable_if_t<!negate_invocable_v<const F&, Args...>, int> = 0> void operator()(Args&&...) const& = delete; template<class... Args, std::enable_if_t<!negate_invocable_v<F, Args...>, int> = 0> void operator()(Args&&...) && = delete; template<class... Args, std::enable_if_t<!negate_invocable_v<const F, Args...>, int> = 0> void operator()(Args&&...) const&& = delete; }; } template<class F> constexpr detail::not_fn_t<std::decay_t<F>> not_fn(F&& f) { return {std::forward<F>(f)}; }
(2) not_fn
namespace detail { template<auto ConstFn> struct stateless_not_fn { template<class... Args> constexpr auto operator()(Args&&... args) const noexcept(noexcept(!std::invoke(ConstFn, std::forward<Args>(args)...))) -> decltype(!std::invoke(ConstFn, std::forward<Args>(args)...)) { return !std::invoke(ConstFn, std::forward<Args>(args)...); } }; } template<auto ConstFn> constexpr detail::stateless_not_fn<ConstFn> not_fn() noexcept { if constexpr (std::is_pointer_v<decltype(ConstFn)> || std::is_member_pointer_v<decltype(ConstFn)>) static_assert(ConstFn != nullptr); return {}; }

注解

std::not_fn 的目的是取代 C++03 时代的取反器 std::not1 和 std::not2。

功能特性测试宏	值	标准	功能特性
__cpp_lib_not_fn	201603L	(C++17)	std::not_fn()
	202306L	(C++26)	允许将可调用对象作为非类型模板实参传递给 std::not_fn

示例

运行此代码

#include <cassert>
#include <functional>

bool is_same(int a, int b) noexcept
{
    return a == b;
}

struct S
{
    int val;
    bool is_same(int arg) const noexcept { return val == arg; }
};

int main()
{
    // 用于自由函数：
    auto is_differ = std::not_fn(is_same);
    assert(is_differ(8, 8) == false); // 等价于：!is_same(8, 8) == false
    assert(is_differ(6, 9) == true); // 等价于：!is_same(8, 0) == true

    // 用于成员函数：
    auto member_differ = std::not_fn(&S::is_same);
    assert(member_differ(S{3}, 3) == false); // 等价于：S tmp{6}; !tmp.is_same(6) == false

    // 保持 noexcept 说明：
    static_assert(noexcept(is_differ) == noexcept(is_same));
    static_assert(noexcept(member_differ) == noexcept(&S::is_same));

    // 用于函数对象：
    auto same = [](int a, int b) { return a == b; };
    auto differ = std::not_fn(same);
    assert(differ(1, 2) == true); // 等价于：!same(1, 2) == true
    assert(differ(2, 2) == false); // 等价于：!same(2, 2) == false

#if __cpp_lib_not_fn >= 202306L
    auto is_differ_cpp26 = std::not_fn<is_same>();
    assert(is_differ_cpp26(8, 8) == false);
    assert(is_differ_cpp26(6, 9) == true);

    auto member_differ_cpp26 = std::not_fn<&S::is_same>();
    assert(member_differ_cpp26(S{3}, 3) == false);

    auto differ_cpp26 = std::not_fn<same>();
    static_assert(differ_cpp26(1, 2) == true);
    static_assert(differ_cpp26(2, 2) == false);
#endif
}

参阅

not1 (C++17 弃用)(C++20 移除)	构造定制的 std::unary_negate 对象 (函数模板)
not2 (C++17 弃用)(C++20 移除)	构造定制的 std::binary_negate 对象 (函数模板)