将具有默认参数的lambda函数复制到变量

Question

请考虑以下代码:

#include <iostream>
#include <functional>
using namespace std;

int main() {
    auto f = [](int a = 3) {cout << a << endl; };
    f(2); // OK
    f();  // OK

    auto g = f;
    g(2); // OK
    g();  // OK

    function<void(int)> h = f;
    h(2); // OK
    h();  // Error! How to make this work?

    return 0;
}

我怎么能声明和？h一样？fg

Answer 1

std::function有一个固定的签名.这是一个设计选择,而不是硬性要求.编写std::function支持多个签名的伪并不难:

template<class...Sigs>
struct functions;

template<>
struct functions<> {
  functions()=default;
  functions(functions const&)=default;
  functions(functions&&)=default;
  functions& operator=(functions const&)=default;
  functions& operator=(functions&&)=default;
private:
  struct never_t {private:never_t(){};};
public:
  void operator()(never_t)const =delete;

  template<class F,
    std::enable_if_t<!std::is_same<std::decay_t<F>, functions>{}, int>* =nullptr
  >
  functions(F&&) {}
};

template<class S0, class...Sigs>
struct functions<S0, Sigs...>:
  std::function<S0>,
  functions<Sigs...>
{
  functions()=default;
  functions(functions const&)=default;
  functions(functions&&)=default;
  functions& operator=(functions const&)=default;
  functions& operator=(functions&&)=default;
  using std::function<S0>::operator();
  using functions<Sigs...>::operator();
  template<class F,
    std::enable_if_t<!std::is_same<std::decay_t<F>, functions>{}, int>* =nullptr
  >
  functions(F&& f):
    std::function<S0>(f),
    functions<Sigs...>(std::forward<F>(f))
  {}
};

使用:

auto f = [](int a = 3) {std::cout << a << std::endl; };

functions<void(int), void()> fs = f;
fs();
fs(3);

实例.

这将为每个重载创建一个单独的lambda副本.通过精心铸造甚至可以为不同的过载提供不同的lambda.

您可以编写一个不执行此操作的程序,但它基本上需要std::function使用更高级的内部状态重新实现.

上面的更高级版本将避免使用线性继承,因为这会导致O(n ^ 2)代码和O(n)递归模板深度的签名数量.平衡的二进制树继承将其降低到生成的O(n lg n)代码和O(lg n)深度.

工业强度版本将存储传递的lambda一次,使用小对象优化,具有手动伪vtable,其使用二进制继承策略来调度函数调用,并且在所述伪vtable中存储调度到函数指针.在每个类(不是每个实例)的基础上需要O(#个签名)*sizeof(函数指针)空间,并且使用大约每个实例的开销std::function.

但这对于SO帖子来说有点多,不是吗？

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