为什么我们不能简单地复制 std：：function

Why can't we trivially copy std::function

本文关键字：std function 复制 我们 不能 简单 为什么      更新时间：2023-10-16

我要求这样做的原因是我需要将 std::function存储在向量中，如果需要更多内存，我们在公司中拥有的内部向量基本上是在进行realloc。（基本上只是memcpy，无需复制/移动操作员）

这意味着我们可以放入容器中的所有元素都需要琐碎的拷贝。

这是一些代码，以演示我有问题的副本：

void* func1Buffer = malloc(sizeof(std::function<void(int)>));
std::function<void(int)>* func1p = new (func1Buffer) std::function<void(int)>();
std::function<void(int)>* func2p = nullptr;
*func1p = [](int) {};
char func2Buffer[sizeof(*func1p)];
memcpy(&func2Buffer, func1p, sizeof(*func1p));
func2p = (std::function<void(int)>*)(func2Buffer);
// func2p is still valid here
(*func2p)(10);
free(func1Buffer);
// func2p is now invalid, even without std::function<void(int)> desctructor get triggered
(*func2p)(10);

我知道我们应该支持元素的复制/移动，以便安全存储std::function。但是我仍然非常好奇上面std::function复制的直接原因是什么。

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更新了代码样本。

我通过更多地调试我们的内部向量，找到了这种失败的直接原因。

琐碎复制的 std::function对原始对象内存有一定的依赖性，删除原始内存将丢弃不复制的 std::function，甚至没有，而没有的破坏原始对象。

。

感谢大家对此帖子的回答。这都是有价值的输入。：）

问题是必须如何实现std::function：它必须管理其持有的任何对象的寿命。因此，当您写作时：

{
    std::function<Sig> f = X{};
}

当f脱离范围时，我们必须调用X的破坏者。此外，std::function将[有潜在的]分配内存以保持X，因此f的破坏者还必须[可能]释放该内存。

现在考虑当我们尝试做什么时会发生什么：

char buffer[100000]; // something big
{
    std::function<void()> f = X{};
    memcpy(buffer, &f, sizeof(f));
}
(*reinterpret_cast<std::function<void()>*>(buffer))();

在我们将函数称为"存储"在buffer处的

，X对象已经被破坏，并且持有的内存已被释放。无论X是否为TriviallyCopyable，我们都没有X。我们的艺术家以前称为X。

由于std::function负责管理自己的对象，因此它也不能是TriviallyCopyable ，即使，我们还添加了要求其管理的所有可销售的要求均为TriviallyCopyable。

。

要在realloc_vector中工作，您需要需要function_ref（或std::function<>*）之类的东西（即，一种根本不拥有任何资源的类型），或者您需要实现自己的function版本（a）保留自己作为成员的存储，以避免分配内存和（b）仅使用TriviallyCopyable可呼叫物构造，以便它本身变得琐碎地复制。无论哪种解决方案更好，都取决于您的程序实际在做什么。

，但我仍然非常好奇什么是无效的直接原因 std ::函数副本上方。

std::function不能为TriviallyCopyable（或有条件的TriviallyCopyable），因为作为通用可呼叫对象包装器，它不能假设存储的可callable是TriviallyCopyable。

考虑实现自己的std::function版本，该版本仅支持TriviallyCopyable可呼叫对象（使用固定的缓冲区进行存储），或使用功能指针向量（如果适用于您的情况）。

要琐碎地复制是与给定类型的固有相关的东西，而不是与对象有关。
考虑以下示例：

#include<type_traits>
#include<functional>
int main() {
    auto l = [](){};
    static_assert(not std::is_trivially_copyable<decltype(l)>::value, "!");
    std::function<void(void)> f;
    bool copyable = std::is_trivially_copyable<decltype(f)>::value;
    f = l;
    // do something based on the
    // fact that f is trivially copyable
}

分配给函数的lambda，您如何执行该属性？

您要寻找的是一种运行时机械，该机械基于分配给该功能的实际对象而获得决定。
这不是std::is_trivially_copyable的工作方式。
因此，编译器必须在编译时就std::function的给定专业化做出决定。因为它是可呼叫对象的通用容器，您可以将其分配给它的可复制对象以及不容易复制的对象，其余的不用说。

std ::函数可能为捕获的变量分配内存。与分配内存的任何其他类一样，它也不是可复制的。

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