C++ 在虚方法中使用捕获 lambda

Question

我尝试使用下面的 C++ 代码，但它无法编译，no matching function for call to ... error for the call to z inside bar::s 使用 g++ 4.9.2 和 --std=c++11 编译时:

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 以及从 lambda 中删除捕获的 scale，代码就会编译。如果正确理解问题，它是这样工作的:当方法不是虚拟时，通过其关联类型的 operator () 使用捕获的 lambda。当方法是虚方法时，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 lambda。如果 s 是虚拟的，我假设 z 是通过动态调度调用的，即使 z 不是虚拟的。该分析是否正确？

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。我也不明白为什么删除模板参数并将所有 T 替换为 float 会使虚拟和非虚拟情况下的编译失败(删除捕获的 scale 仍然允许成功编译)。

无论如何，是否有一种简单且有点有效的方法来解决这个问题？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，但它相当重量级。无捕获 lambda 的功能远不如带捕获的 lambda，因此它们可能无法解决我的问题。

PS:如果您想知道 z 应该做什么:它是 zipWith 后跟 foldl 的组合> 在 Haskell 中(或者有点像带有两个输入列表的 mapreduce，如果你不知道 Haskell)并且可以用于大多数使用 foo 的一元和二元操作。在我最初的实现中，init 不是 T 类型，而是用作类型的附加模板参数，为简单起见，此处已将其删除。

Answer 1

使用模板。

virtual 此处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，因此带有捕获的 lambda 不能转换为函数指针。

您应该使 z 成为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;
}

Live Demo

现在 z 通过其实际类型接受您的 lambda，它的状态可以被携带，并且一切正常。