将具有默认参数的lambda函数复制到变量

Copying a lambda function with default parameters to a variable

本文关键字：函数 复制 变量 lambda 默认 参数      更新时间：2023-10-16

考虑以下代码：

#include <iostream>
#include <functional>
using namespace std;
int main() {
auto f = [](int a = 3) {cout << a << endl; };
f(2); // OK
f();  // OK
auto g = f;
g(2); // OK
g();  // OK
function<void(int)> h = f;
h(2); // OK
h();  // Error! How to make this work?
return 0;
}

如何声明h的行为与f和g相同？

std::function有一个固定签名。这是一个设计选择，而不是硬性要求。编写一个支持多个签名的伪std::function并不困难：

template<class...Sigs>
struct functions;
template<>
struct functions<> {
functions()=default;
functions(functions const&)=default;
functions(functions&&)=default;
functions& operator=(functions const&)=default;
functions& operator=(functions&&)=default;
private:
struct never_t {private:never_t(){};};
public:
void operator()(never_t)const =delete;
template<class F,
std::enable_if_t<!std::is_same<std::decay_t<F>, functions>{}, int>* =nullptr
>
functions(F&&) {}
};
template<class S0, class...Sigs>
struct functions<S0, Sigs...>:
std::function<S0>,
functions<Sigs...>
{
functions()=default;
functions(functions const&)=default;
functions(functions&&)=default;
functions& operator=(functions const&)=default;
functions& operator=(functions&&)=default;
using std::function<S0>::operator();
using functions<Sigs...>::operator();
template<class F,
std::enable_if_t<!std::is_same<std::decay_t<F>, functions>{}, int>* =nullptr
>
functions(F&& f):
std::function<S0>(f),
functions<Sigs...>(std::forward<F>(f))
{}
};

用途：

auto f = [](int a = 3) {std::cout << a << std::endl; };
functions<void(int), void()> fs = f;
fs();
fs(3);

活生生的例子。

这将为每个重载创建一个单独的lambda副本。通过仔细的铸造，甚至可以为不同的重载提供不同的Lambda。

您可以编写一个不这样做的程序，但它基本上需要用更高级的内部状态重新实现std::function。

上面的更高级版本将避免使用线性继承，因为这会导致O(n^2)代码和O(n)递归模板对签名数量的深度。平衡的二进制树继承将其归结为生成的O(n-lgn)代码和O(lgn)深度。

工业强度版本会将传入的lambda存储一次，使用小对象优化，有一个使用二进制继承策略来调度函数调用的手动伪vtable，并将调度到函数指针存储在所述伪vtable中。它将在每个类(而不是每个实例)的基础上占用O(#签名)*sizeof(函数指针)空间，并且每个实例的开销大约与std::function一样多。

但这对于一个SO职位来说有点过分了，不是吗？

启动

我喜欢@Yakk提出的不错的解决方案。

也就是说，您可以通过避免std::functions并使用lambda、可变模板和std::forward的代理函数来执行类似的操作，如下所示：

#include<functional>
#include<utility>
#include<iostream>
template<typename... Args>
void f(Args&&... args) {
auto g = [](int a = 3) { std::cout << a << std::endl; };
g(std::forward<Args>(args)...);
};
int main() {
f(2);
f();
}

把上面的想法放在函子中，你就会得到一个几乎相同的类似函数的对象。

它的问题是参数没有得到严格的验证
无论如何，如果误用，它将在编译时失败。

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