c++ - 将 NULL/nullptr 转换为 std::function<>& 时失败

Question

此代码无法在 VC2013 中构建:(编辑:我不是在问为什么它无法构建)

#include <functional>

struct MyStruct
{
    std::function<void()> m_Func;
    MyStruct( const std::function<void()>& func) :  m_Func(func)   {}
};


int main()
{
    MyStruct rc( NULL );
    return 0;
}

错误:

1>c:\program files (x86)\microsoft visual studio 12.0\vc\include\xrefwrap(283): error C2064: term does not evaluate to a function taking 0 arguments
1>          c:\program files (x86)\microsoft visual studio 12.0\vc\include\functional(228) : see reference to function template instantiation '_Ret std::_Callable_obj<int,false>::_ApplyX<_Rx,>(void)' being compiled
1>          with
1>          [
1>              _Ret=void
1>  ,            _Rx=void
1>          ]
1>          c:\program files (x86)\microsoft visual studio 12.0\vc\include\functional(228) : see reference to function template instantiation '_Ret std::_Callable_obj<int,false>::_ApplyX<_Rx,>(void)' being compiled
1>          with
1>          [
1>              _Ret=void
1>  ,            _Rx=void
1>          ]
1>          c:\program files (x86)\microsoft visual studio 12.0\vc\include\functional(226) : while compiling class template member function 'void std::_Func_impl<_MyWrapper,_Alloc,_Ret,>::_Do_call(void)'
1>          with
1>          [
1>              _Alloc=std::allocator<std::_Func_class<void,>>
1>  ,            _Ret=void
1>          ]
1>          c:\program files (x86)\microsoft visual studio 12.0\vc\include\functional(495) : see reference to class template instantiation 'std::_Func_impl<_MyWrapper,_Alloc,_Ret,>' being compiled
1>          with
1>          [
1>              _Alloc=std::allocator<std::_Func_class<void,>>
1>  ,            _Ret=void
1>          ]
1>          c:\program files (x86)\microsoft visual studio 12.0\vc\include\functional(396) : see reference to function template instantiation 'void std::_Func_class<_Ret,>::_Do_alloc<_Myimpl,_Ty,_Alloc>(_Fty &&,_Alloc)' being compiled
1>          with
1>          [
1>              _Ret=void
1>  ,            _Ty=int
1>  ,            _Alloc=std::allocator<std::_Func_class<void,>>
1>  ,            _Fty=int
1>          ]
1>          c:\program files (x86)\microsoft visual studio 12.0\vc\include\functional(396) : see reference to function template instantiation 'void std::_Func_class<_Ret,>::_Do_alloc<_Myimpl,_Ty,_Alloc>(_Fty &&,_Alloc)' being compiled
1>          with
1>          [
1>              _Ret=void
1>  ,            _Ty=int
1>  ,            _Alloc=std::allocator<std::_Func_class<void,>>
1>  ,            _Fty=int
1>          ]
1>          c:\program files (x86)\microsoft visual studio 12.0\vc\include\functional(385) : see reference to function template instantiation 'void std::_Func_class<_Ret,>::_Reset_alloc<_Ty,std::allocator<std::_Func_class<_Ret,>>>(_Fty &&,_Alloc)' being compiled
1>          with
1>          [
1>              _Ret=void
1>  ,            _Ty=int
1>  ,            _Fty=int
1>  ,            _Alloc=std::allocator<std::_Func_class<void,>>
1>          ]
1>          c:\program files (x86)\microsoft visual studio 12.0\vc\include\functional(385) : see reference to function template instantiation 'void std::_Func_class<_Ret,>::_Reset_alloc<_Ty,std::allocator<std::_Func_class<_Ret,>>>(_Fty &&,_Alloc)' being compiled
1>          with
1>          [
1>              _Ret=void
1>  ,            _Ty=int
1>  ,            _Fty=int
1>  ,            _Alloc=std::allocator<std::_Func_class<void,>>
1>          ]
1>          c:\program files (x86)\microsoft visual studio 12.0\vc\include\functional(671) : see reference to function template instantiation 'void std::_Func_class<_Ret,>::_Reset<_Ty>(_Fty &&)' being compiled
1>          with
1>          [
1>              _Ret=void
1>  ,            _Ty=int
1>  ,            _Fty=int
1>          ]
1>          c:\program files (x86)\microsoft visual studio 12.0\vc\include\functional(671) : see reference to function template instantiation 'void std::_Func_class<_Ret,>::_Reset<_Ty>(_Fty &&)' being compiled
1>          with
1>          [
1>              _Ret=void
1>  ,            _Ty=int
1>  ,            _Fty=int
1>          ]
1>          f:\work\teststdfunction\teststdfunction.cpp(16) : see reference to function template instantiation 'std::function<void (void)>::function<int>(_Fx &&)' being compiled
1>          with
1>          [
1>              _Fx=int
1>          ]
1>          f:\work\teststdfunction\teststdfunction.cpp(16) : see reference to function template instantiation 'std::function<void (void)>::function<int>(_Fx &&)' being compiled
1>          with
1>          [
1>              _Fx=int
1>          ]

(注意最后两个报告的错误中的 '_Fx=int')。

我可以接受，因为改变 MyStruct rc(NULL)至 MyStruct rc(nullptr)解决了错误。然而，有两件事仍然是个谜:

1) 从 MyStruct ctor 中删除 const 限定符(MyStruct( std::function<void()>& func) 给出了一个非常非常不同的错误:

1>f:\work\main\dev\common\teststdfunction\teststdfunction\teststdfunction.cpp(16): error C2664: 'MyStruct::MyStruct(const MyStruct &)' : cannot convert argument 1 from 'int' to 'std::function &'

这比原来的错误更有意义，现在将 NULL 修复为 nullptr 没有解决它。为什么 int(或 nullptr)拒绝转换为 std::function<>&但同意转换为 const std::function<>& ？

2) 原始代码在 VS2010 中按预期编译和工作。这是一个模糊的 VS2010 库错误吗？

---

编辑:就 const/non const 问题而言，我现在认为涉及的转换和潜在的类型不匹配可能是一个转移注意力的问题。传递的参数——NULL 或 nullptr——是一个文字，因此是一个常量。它只是不能绑定(bind)到非常量引用。例如:

const int& a = 8;   // Ok
int& b = 9;    // error C2440: 'initializing' : cannot convert from 'int' to 'int &' 

听起来对吗？我还缺少什么吗？

Answer 1

这里的特殊之处在于构造函数模板约束和其他隐式转换。

nullptr 起作用的原因是因为 std::function 有一个特定的构造函数接受它。此构造函数将始终是该参数的最佳匹配项，因为函数模板的优先级较低，其他条件相同。

通常，0 会隐式转换为 nullptr，这没问题。问题是它也可以传递给从函数对象构造的无约束函数模板构造函数。这不需要隐式转换，所以一切都不相等，因此首选此构造函数 - 这会导致您看到 int 不是有效函数对象的错误。

libstdc++ 和 libc++ 不会表现出这种行为，因为它们已经针对此问题实现了 C++14 修复，这限制了构造函数。 C++11 没有，因此此行为非常符合 C++11 实现。

这种问题就是为什么 NULL 是一个你不应该使用的可怕的东西。事实上，VS2010 团队不得不在最后一分钟将 nullptr 作为附加功能赶出门外，因为 NULL 与 C++ 中的所有其他功能的交互非常糟糕，而且尤其是 C++11。

对于 const 与非 const 引用，其他答案已经充分解释了该问题。

在使用 std::function 时，如果没有 C++14 中附带的约束构造函数修复，您可以找到其他 WTF——这不是唯一的。总之，它是 C++11 标准中的一个缺陷，而不是 VS 中的缺陷。 VS2010编译它可能是编译器重载解析错误。