C++ 最佳实践 : Pass use-only (not stored) lambda argument to function by const-reference or by forwarding-reference (a. k.a.通用引用)

Question

将 lambda 函数作为参数传递给仅使用(但不存储或转发)lambda 函数的函数的最佳(即最高性能、最通用)方法是什么？

选项 1:通过 const-reference 传递它是可行的方法吗？

template <typename F>
void just_invoke_func(const F& func) {
    int i = 1;
    func(i);
}

选项 2:还是将其作为转发引用(通用引用)传递更好？

template <typename F>
void just_invoke_func(F&& func) {
    int i = 1;
    func(i);
}

后者比前者有什么优势吗？
其中一种解决方案有任何危害吗？

编辑 #1:

选项 3: 正如 Yakk - Adam Nevraumont 所指出的, mutable lambdas 不适用于选项 1。那么，另一个采用非 const 左值引用的版本呢:

template <typename F>
void just_invoke_func(F& func) {
    int i = 1;
    func(i);
}

问题是:与选项 3 相比，选项 2 是否有任何优势？

编辑#2:

选项 4:另一个按值获取 lambda 的版本 has been proposed .

template <typename F>
void just_invoke_func(F func) {
    int i = 1;
    func(i);
}

Answer 1

带有 mutable 关键字的 Lambda 有一个非常量 operator()，并且在第一种情况下编译失败。

我认为没有理由阻止可变的 lambda。

右值 lambda 无法在非 const 左值引用情况下编译。

老实说，考虑按值获取 lambda。如果调用者想要非本地状态，他们可以通过引用捕获，或者甚至传入 std::ref/std::cref 包装的 lambdas(如果你正在做递归调用尾调用不可优化，右值引用可能是明智的)。

template<class F>
void do_something1( F&& f );
template<class F>
void do_something2( F f );

可以通过调用 do_something2(std::cref(lambda))(如果不可变)和 do_something2 来模拟对 do_something1(lambda) 的调用(std::ref(lambda))(如果可变)。

只有当 lambda 既是可变的又是右值时，这才行不通； 9/10 次是错误(状态被处置的可变 lambda 是不确定的)，剩下的 1/10 次你可以解决它。

另一方面，您无法用 do_something1 轻松模仿 do_something2。

do_something2 的优点是，编译器在编写 do_something2 的主体时，可以准确地知道所有状态的位置lambda 是。

[x = 0](int& y)mutable{y=++x;}

如果此 lambda 是按值传递的，则编译器在本地知道谁有权访问 x。如果这个 lambda 是通过引用传递的，编译器必须理解调用上下文和它调用的所有代码，以便知道其他人是否修改了任何两个之间的 x自己的代码中的表达式。

编译器通常可以比外部引用更好地优化值。

至于拷贝的成本，lambda 的移动通常并不昂贵。如果它们是 [&]-capture，它们只是一堆状态引用。如果它们是值(value)捕获的，那么它们的状态很少是巨大且难以移动的。

在这些情况下，std::ref 或 std::cref 无论如何都会消除该成本。

(std::ref 的 operator() 传递给 lambda，因此函数永远不需要知道它已传递给 std::ref (lambda)).