C++11:将lambda转换为源代码中的函数对象

C++11: convert lambdas to function-objects in source

本文关键字：函数 对象 源代码 lambda 转换 C++11      更新时间：2023-10-16

我有一个C++11代码库，需要在不支持lambdas的旧编译器上构建。手动将所有Lambda更改为手工制作的函数对象是不现实的。

有人知道我可以作为预编译步骤运行的工具吗？它会自动将所有lambda提取到它们的等效函数类中？我在想我是否可以使用clang的前端。

有人知道我可以作为预编译步骤运行的工具吗？它会自动将所有lambda提取到它们的等效函数类中？

好吧，这样的工具理论上可能存在，但即使确实存在，首先简单地切换到较新的编译器也会更实用。

让我们考虑以下代码：

template <class F>
auto apply_0(F f) -> decltype(f(0)) {
    auto g = [f] (int x) { return f(x); };
    return g(0);
}

在这种情况下，我们的工具需要生成返回auto类型的函数对象（这意味着，生成的代码需要使用C++14进行编译），或者实例化模板来检测代码中出现的所有可能的返回类型（此时切换到C++14会更容易）。

但是，让我们考虑最乐观的情况：整个项目中的所有lambda表达式都使用->定义其返回类型，并且它们不会出现在模板函数中——在这种情况下，理论上您可以使用operator()和构造函数将lambda表达式转换为等效的结构，该结构将变量捕获为结构成员——它会为您提供相同行为的代码吗？答案是：它是由实现定义的。

考虑尽可能小的lambda:

auto f = [] { return 0; };
cout << is_pod<decltype(f)>::value << endl;

使用g++编译时，此代码将写入"0"，使用clang++编译时将写入"1"。如果我们将这个lambda转换为函数对象，那么得到的结构在gcc和clang中都将是POD类型。另一个例子：

int x = 42;
auto f = [x] { return x; };
cout << is_pod<decltype(f)>::value << endl;

g++仍将给出"0"，clang++仍将提供"1"。在转换为结构的过程中，我们需要为函数对象的绑定成员x编写一些初始值设定项（构造函数或其他）-根据实现的不同，它可能是POD或非POD-这可能与编译器在为lambda创建匿名闭包对象时所做的不同。

C++11标准§5.1.2.3:列出了其他可能发生变化的内容

一个实现可以定义不同于下面描述的闭包类型，前提是这不会改变程序而不是通过更改：

  • 闭合类型的尺寸和/或对准
  • 闭包类型是否是一般可复制的（第9条）
  • 闭合类型是否为标准布局类别（第9条），或
  • 闭包类型是否是POD类（第9条）

和往常一样，你的代码不应该依赖于语言的实现定义部分——所以这不是什么大不了的事，但它可能会导致意想不到的后果。

据我所知，还没有构建这样的工具，但如果你想实现一个，你最好的基础设施选择是Clang和ROSE。

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