在 C++ 中模拟 lambda 的复制赋值运算符

Question

这个问题有两部分

首先，有人可以解释 C++ 禁用 lambda 的复制赋值运算符背后的基本原理吗？如果您要允许复制构造函数，为什么不使用复制赋值运算符？

其次，你如何最好地克服这个限制而不强迫人们编写 C++03 风格的函子，或者使用 std::function（我正在处理的函数很小，我希望编译器尽可能内联它们）？

背景：我正在尝试在我正在编写的流处理库中实现类似 flat_map 的操作，类似于 Scala 或其他函数式语言中的 flatMap。因此，我需要创建一个迭代器来迭代迭代器列表。每次取消引用 flat_map 迭代器时，都会执行与内部迭代器关联的 lambda。每次内部迭代器到达末尾时，外部迭代器都需要切换内部迭代器。由于内部迭代器包含一个 lambda，因此没有复制赋值运算符，因此无法切换它。从技术上讲，我可以使用动态分配来解决问题，因此我总是调用复制构造函数，但这似乎不是正确的方法。下面是一段可能有助于突出问题的代码片段：

template <typename Iter>
class flat_map_iterator {
public:
  flat_map_iterator& operator++() {
    ++it_inner_;
    if (it_inner_ == (*it_outer_).end()) {
      ++it_outer_;
      // ERROR: cannot be assigned because its copy assignment operator is implicitly deleted
      it_inner_ = (*it_outer_).begin();
    }
    return *this;
  }
private:
  Iter it_outer_; 
  typename Iter::value_type::iterator it_inner_;
};

编辑：

感谢您的快速回复。这是一个用例示例：

 int res = ftl::range(1, 4).map([](int a){
     return ftl::range(a, 4).map([a](int b){
         return std::make_tuple(a, b);
     });
 })
 .flat_map([](std::tuple<int, int> x){ return std::get<0>(x) * std::get<1>(x); })
 .sum();

 assert(res, 25);

该ftl::range(begin, end)函数在 range 上返回一个惰性迭代器[begin, end)。

Answer 1

并不是说C++本身就禁用了lambda的复制赋值运算符，而是默认情况下，lambda对象中的成员保存为const，然后赋值运算符基本上就什么也不能赋值给它们，所以它不会生成. 如果您希望 lambdas不将成员保存为 const，请使用[...](...) mutable {...}语法。

另一件事是，我不完全确定您从分配 lambda 中得到什么。我的意思是，如果您要重用 lambda 类型（和功能）并简单地将其绑定到不同的变量，那么您已经在反对漂亮的 lambda 捕获语法，并且还不如让它成为一个普通的函数对象. 将一种类型的 lambda 分配给另一种类型是不可能的。这意味着当您按值持有 lambda 本身时，您无法提供不同的 lambda 实现。

如果这仍然是你想要的，我认为动态分配（例如使用unique_ptr）是公平的游戏。

如果你真的想避免它，你可以手动破坏和重新构建你的 lambda，如下例所示：

#include <iostream>

template <class T>
struct LambdaContainer {
    LambdaContainer(const T& lambda)
        : lambda{lambda} {}

    void resetLambda(const T& lambda) {
        this->lambda.~T();
        new (&this->lambda) T{lambda};
    }

    T lambda;
};

int main()
{
    int i = 1;

    auto l = [=]() {
        std::cout << i;
    };

    using LT = decltype(l);

    LambdaContainer<LT> lc{l};

    lc.resetLambda(l);
}