C++ 14 中的用户高阶函数

Question

我想创建一个接受std::function的class 14):

在foo.h

class Foo {
  private:
    template<typename Functor>
    Functor _lambda;

  public:
    template<typename Functor>
    Foo(Functor lambda);

    static auto create_lambda(int a) {
      return [a](int b) mutable { ... }
    }
};

在foo.cpp中

template<typename Functor>
Foo::Foo (Functor lambda) : _lambda(lambda) {}

在bar.cpp中

new Foo(Foo::create_lambda(2));

上面的代码会产生许多错误，包括：

error: data member '_lambda' cannot be a member template
error: 'Foo::Foo(Functor) [with Functor = Foo::create_lambda(int)::<lambda(bool)>]', declared using local type 'Foo::create_lambda(int)::<lambda(bool)>', is used but never defined

另外，如果有帮助，请联系 go 和 C++ 17。

Answer 1

必须模板化 class，而不是成员：

// Put this whole thing in the header file. 
// It has to go there b/c templates have to be in the header.
template<class F>
class Foo {
    F func;
   public:
    Foo() = default;
    Foo(Foo const&) = default;
    Foo(Foo&&) = default;
    Foo(F f) : func(f) {}

    // Example invoke member function
    int invoke(int value) {
        return func(value);
    }
};

在 C++17 中，我们可以通过添加Foo的模板推导指南，使其在创建Foo时自动判断F的类型：

// Put this after the class declaration
template <class F>
Foo(F) -> Foo<F>;

然后，我们就可以很容易地使用它了！

// Template parameter is implicit
Foo myFoo = [](int x) { return x * x; };
// myFoo now has type Foo<(anonymous lambda)>

如果你绝对需要运行时多态性，你可以有一个每个Foo<F>扩展的接口：

class Invokable {
    virtual int invoke(int) = 0;
    virtual ~Invokable() = default;  
};

template <class F>
class Foo : Invokable {
    // ...
};

这篇关于std::function实现方式的文章提供了比我在堆栈溢出帖子中更详细的信息： https://shaharmike.com/cpp/naive-std-function/

附录： 您可以在此处查看工作示例。

优化编译时，程序集非常紧凑。 C++ 的好处之一是使用 lambda 或模板没有开销，而且它们对编译器是完全透明的。

（虚函数不是透明的，这就是为什么我尽力避免它们，但有时你真的需要运行时多态性）

.LC0:
        .string "The square of %i is %i\n"
main:
        push    rbx
        xor     ebx, ebx
.L2:
        mov     edx, ebx
        mov     esi, ebx
        mov     edi, OFFSET FLAT:.LC0
        xor     eax, eax
        imul    edx, ebx
        add     ebx, 1
        call    printf
        cmp     ebx, 11
        jne     .L2
        xor     eax, eax
        pop     rbx
        ret