C++在虚拟方法中使用捕获 lambda

C++ using capturing lambda inside virtual method

本文关键字：lambda 虚拟 方法 C++      更新时间：2023-10-16

我尝试使用以下C++代码，但是在使用g ++ 4.9.2和--std=c++11进行编译时，它无法编译，并出现no matching function for call to ...错误，以调用bar::s内部z：

template <class T>
class foo {
public:
virtual void s( T scale , const foo<T>& rhs ) {
}
};
template <class T>
class bar : public foo<T> {
public:
T z( T init , T (*f)( T a , T& x , const T& y ) , const foo<T>& rhs ) {
}
void s( T scale , const foo<T>& rhs ) {
this->z( ((T)0) , [=]( T a, T& l, const T& r ) {return ((l+=scale*r)?((T)0):((T)0));} , rhs );
}
};
int main () {
bar<float>* a = new bar<float>();
foo<float>* b = new foo<float>();
return 0;
}

如果我删除方法定义前面的virtual，并且从 lambda 中删除捕获的scale，代码将编译。如果正确理解问题，它的工作原理如下：当该方法不是虚拟方法时，通过其关联类型的operator ()使用具有捕获功能的 lambda。当方法是虚拟的时，不能使用该运算符，因为它不能通过动态调度调用，只能通过普通方法调用。但是 lambda 也不能转换为函数指针，因为该转换仅适用于无捕获的 lambda。我假设如果z是虚拟的，则s通过动态调度调用，即使z不是虚拟的。这种分析正确吗？

我不明白的是为什么z不能通过普通方法调用来调用 - 毕竟它不是虚拟的。我也不明白的是，为什么删除模板参数并将所有T替换为floats 会使虚拟和非虚拟情况的编译失败(删除捕获的scale仍然允许成功编译)。

无论如何，有没有一种简单且有效的方法来解决此问题？我想在模板类的虚拟和非虚拟方法中使用带有捕获(或类似的东西)的 lambda。我知道std::function，但它是相当重量级的。而且无捕获的 lambda 比捕获的 lambda 强大得多，所以它们可能无法解决我的问题。

PS：如果你想知道z应该做什么：它是Haskell中zipWith后跟foldl的组合(或者如果你不知道Haskell，有点像mapreduce有两个输入列表)，可以使用foos用于大多数一元和二进制操作。在我的原始实现中，init不是类型T，而是用作一个额外的模板参数，为了简单起见，此处删除了该参数。

使用模板。

virtual这里实际上与您的问题没有任何关系。 问题是原始函数指针不能携带任何状态，因此具有捕获的 lambda 无法转换为函数指针。

您应该z一个接受任何类型作为其第二个参数的模板，而不是原始函数指针：

template <class T>
class foo {
public:
virtual void s( T scale , const foo<T>& rhs ) {
}
};
template <class T>
class bar : public foo<T> {
public:
template <typename F>
T z( T init , F&& f, const foo<T>& rhs ) {
f(/*some args*/);
}
void s( T scale , const foo<T>& rhs ) {
this->z( ((T)0) , [=]( T a, T& l, const T& r ) {return ((l+=scale*r)?((T)0):((T)0));} , rhs );
}
};
int main () {
bar<float>* a = new bar<float>();
foo<float>* b = new foo<float>();
return 0;
}

现场演示

现在z按其实际类型接受您的 lambda，其状态可以随之而来，并且一切正常。

正如Raymond Chen所指出的，虚拟性确实是一条红鲱鱼。

目前，我决定采用这种丑陋的解决方法，但我不会接受我的答案，因为它不是一个真正的解决方案：

template <class T>
class foo {
public:
virtual void s( T scale , const foo<T>& rhs ) {
}
};
template <class T>
class bar : public foo<T> {
public:
T z( T init , T (*f)( T a , T& x , const T& y ) , const foo<T>& rhs ) {
}
template <class U>
U z2( U init , T capture_0 , T capture_1 , U (*f)( T capture_0 , T capture_1 , U a , T& x , const T& y ) , const foo<T>& rhs ) {
return init;
}
void s( T scale , const foo<T>& rhs ) {
this->z2<T>( ((T)0) , scale , ((T)0) , []( T c0 , T c1 , T a, T& l, const T& r ) {return ((l+=c0*r)?((T)0):((T)0));} , rhs );
//this->z( ((T)0) , [=]( T a, T& l, const T& r ) {return ((l+=scale*r)?((T)0):((T)0));} , rhs );
}
};
int main () {
bar<float>* a = new bar<float>();
foo<float>* b = new foo<float>();
a->s(0,*b);
return 0;
}

这编译并允许我将z2与最多 2 个正确类型的"伪捕获"一起使用，有或没有虚拟性，甚至还有我在问题中省略的附加模板参数。不需要的捕获可以简单地设置为 0 并忽略。

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