C++:从捕获函数参数的函数返回lambda表达式

Question

以下函数应该采用多项式的系数并从中创建时间函数:

std::function<double(double)> to_equation(const std::vector<double>& coefficients)
{
    return [coefficients](double t)
    {
        auto total = 0.0;
        for (int i = 0; i < coefficients.size(); i++)
        {
            total += coefficients[i] * pow(t,i);
            return total;
        }
    };
}

它应该可以按如下方式使用:

std::vector<double> coefficients = {1.0,2.0,3.0};
auto f = to_equation(coefficients);
auto value = f(t);

但是代码没有按预期工作，因为在执行 f(t) 时，没有使用传递给 to_equation(coefficients) 的系数，但是从上下文中神奇地捕获了一些完全不同的值。发生了什么事，我该如何解决？

Answer 1

那么，您将返回一个按值捕获系数 的 lambda。如果您将一些 vector 传递给 to_equation 函数，所有值都将被复制，并且 lambda 将不再引用原始 vector 。

我建议这个解决方案:

// auto is faster than std::function
auto to_equation(const std::vector<double>& coefficients)
{
    // Here, you capture by reference.
    // The lambda will use the vector passed in coefficients
    return [&coefficients](double t)
    {
        // ...
    };
}

但是，有时您必须处理这样的代码:

std::function<double(double)> f;

{
    std::vector<double> coeff{0.2, 0.4, 9.8};

    f = to_equation(coeff);
}

auto result = f(3);

这很糟糕， vector coeff 的生命周期不够长，我们在 vector 被销毁后引用它。

我建议将此重载添加到您的函数中:

// when a vector is moved into coefficients, move it to the lambda
auto to_equation(std::vector<double>&& coefficients)
{
    // Here, you capture by value.
    // The lambda will use it's own copy.
    return [coeff = std::move(coefficients)](double t)
    {
        // ...
    };
}

然后，可以通过两种方式调用您的函数:

std::vector<double> coeff{0.2, 0.4, 9.8};

auto f1 = to_equation(coeff); // uses reference to coeff
auto f2 = to_equation({0.2, 0.4, 9.8}) // uses value moved into the lambda