c++ - 将具有默认参数的 lambda 函数复制到变量

Question

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？

Answer 1

std::function 有一个固定的签名。这是一个设计选择，而不是硬性要求。编写支持多个签名的伪 std::function 并不难:

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))
  {}
};

使用:

auto f = [](int a = 3) {std::cout << a << std::endl; };

functions<void(int), void()> fs = f;
fs();
fs(3);

Live example .

这将为每个重载创建一个单独的 lambda 拷贝。通过仔细的转换，甚至可以为不同的重载使用不同的 lambda。

你可以写一个不这样做的，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) 签名数量的递归模板深度。平衡二叉树继承将其降低到生成 O(n lg n) 代码和 O(lg n) 深度。

工业强度版本将存储传入的 lambda 一次，使用小对象优化，具有使用二进制继承策略分派(dispatch)函数调用的手动伪 vtable，并将分派(dispatch)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(# signatures)*sizeof(function pointer) 空间，并且使用与 std::function 一样多的每个实例开销.

但这对于 SO 帖子来说有点过分了，不是吗？

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