c++ - 如果使用 lambda，std::unique_ptr 如何没有大小开销

Question

跟进这个问题，
How can std::unique_ptr have no size overhead?

我做了以下代码，结果有点出乎意料:

#include <memory>

#include <cstdio>

void f(void *p){
    free(p);
}

int main(){
    auto x1 = [](void *p){ free(p); };
    auto x2 = [](void *p){ f(p); };

    printf("%zu\n", sizeof(std::unique_ptr<int>                 )); //  8, expected
    printf("%zu\n", sizeof(std::unique_ptr<int, decltype(&f)>   )); // 16, expected
    printf("%zu\n", sizeof(std::unique_ptr<int, decltype(x1)>   )); //  8, unexpected
    printf("%zu\n", sizeof(std::unique_ptr<int, decltype(x2)>   )); //  8, unexpected
}

lambda 的最后两种类型的大小为 8，即使它们做的事情与 f() 相同。

这是怎么做到的？

Answer 1

无捕获的 lambda 不需要有任何子对象；它只是一种具有 operator() 的类型重载。因此，它可以是(但不一定是)空类型。 unqiue_ptr允许(但不是必需)优化它“包含”删除器类型的方式，这样，如果删除器类型是一个空类类型，那么它可以使用各种技术来确保该类型不会占用存储在unique_ptr实例本身。

有几种方法可以做到这一点。 unique_ptr可以从类型继承，依靠 EBO 优化掉基类。使用 C++20，它可以使它成为一个成员子对象，依赖于 [[no_unique_address]]属性以提供空成员优化。在任何一种情况下，唯一的实际存储 unique_ptr<T>需要的是指向 T 的指针.

相比之下，函数指针就是函数指针。它是一种必须具有存储空间的基本类型，因为它可以指向具有该签名的任何函数。类型本质上包含要调用的成员函数，作为类型本身的一部分；函数指针没有。该类型的实例实际上不需要存储来找到它的 operator() .