&#39;std :: function之间的转换 <double(double)> &#39;至&#39;double（*）（double）&#39;

Question

我试图将自定义lambda传递给需要函数指针的函数（更确切地说是Brent库中的zero函数）。

我的想法是，我将使用参数创建一次lambda，然后在该函数内部将其评估为多个值x 。

我尝试了该线程中的步骤，但未成功，并且出现no known conversion for argument 4 from 'Function {aka std::function<double(double)>}' to 'double (*)(double)'错误no known conversion for argument 4 from 'Function {aka std::function<double(double)>}' to 'double (*)(double)' 。 据我了解，编译器不知道如何从这两种类型进行转换。

是否有解决此错误的方法？ 如果不必对库进行任何修改，并且可以在我的程序中解决该问题，那就更好了。 这是显示该问题的代码段。

# include <functional>
# include "brent.hpp"

using namespace brent;

typedef std::function<double(double)> Function;

Function function_builder (double a, double b)
{
    return [a,b](double x) {
        return ( a * x + b );
    };
}

int main ( )

{
  Function func = function_builder ( 2.0, -1.0 );
  double z = zero (0, 1, 0.001, func ); //func should be a function pointer of type double (*)(double)

  return 0;
}

Answer 1

在您的情况下，您的lambda函数具有状态-捕获的a，b变量。 无法将有状态的lambda转换为函数的指针，但是...

Brent库不希望指针起作用。 zero函数声明为：

double zero ( double a, double b, double t, func_base& f )

并具有以下定义的重载：

// This is the overload you asked about, but....
double zero ( double a, double b, double t, double f ( double x ) ){
  func_wrapper foo(f);
  return zero(a, b, t, foo);
}

但是您应该根据需要使用第一个变体，该变体可以期望：

class func_base{
 public:
   virtual double operator() (double) = 0;
};

这是个好消息，因为您只需要从func_base派生，然后在其中放一个lambda即可：

template <class Lambda>
class FunctionWithState : public func_base, public Lambda {
  public:
     FunctionWithState(const Lambda & lambda): Lambda(lambda) {}
     double operator()(double x) override 
     { return Lambda::operator()(x); }
};

template<class Lambda>
auto function_builder_base (Lambda lambda)
{
    return FunctionWithState<decltype(lambda)>(lambda);
}

auto function_builder(double a, double b)
{
    return function_builder_base([a,b](double x) {
        return ( a * x + b );
    });
}

实现细节有些丑陋，但用法合理：

main ( )
{
  // func must be "auto" because the type depends on lambda, whose type is unknown.
  auto func = function_builder ( 2.0, -1.0 );
  double z = zero (0, 1, 0.001, func );
  return 0;
}

当然，有可能完全摆脱lambda函数，并管理非模板对象内部的状态。 但是另一方面，从lambda继承可以轻松定义许多其他函数构建器，例如：

auto function_builder3(double a, double b, double c)
{
  return function_builder_base([a,b,c](double x) {
       return ( a*x*x + b*x + c  );
  });
}

实际上，您可以在任何地方直接使用function_builder_base ，而无需使用function_builder中间人。

Answer 2

如果没有将std::function<double(double)>传递给double(*)(double)丑陋技巧（例如使用各种全局对象），您将不会很幸运。 关键区别在于，函数指针真正只能仅抽象无状态函数，而带有非空捕获的std::function<double(double)>或lambda函数则包含状态。

特别是对于布伦特图书馆提到的有 ，然而，一个办法！ 该库并没有真正使用函数指针，而是根据func_base对象传播。 您可以使用简单的适配器获得其中之一：

struct brent_fun: func_base {
    std::function<double(double)> fun;
    template <typename Fun>
    explicit brent_fun(Fun&& fun): fun(std::move(fun)) {}
    double operator()(double value) override { return this->fun(value); }
};