在 C++ 中使用函数嵌套无捕获 lambdas？

Question

问题

在 C++ 中传递无捕获 lambda 时是否可以嵌套它们？

据我所知，情况似乎并非如此；相反，您似乎必须制作一个模板 class，并定义静态函数，然后传递它们。

背景

与此相关post，对于pybind11：Possible to have logical operations (e.g. `ndarray.__eq__`) not return `bool` in NumPy?

基本上，我想看看我是否可以避免宏并仍然提供无状态函数（没有任何类型擦除 void* data 恶作剧）与 Numpy UFunc API.

我的目标是无状态，因为看起来 API 有一些函数可以有 void* data，我可以用它来传递另一个函数指针（或通过捕获擦除的 lambda） , 但其中一些似乎没有。

盲目黑客

这是我的黑客攻击：

// Goal: Wrap a function of type `Func` without capture.
typedef void (*Func)();


// NOPE: `b` ain't stateless.
Func wrap(Func a) {
  return [a]() { a(); };
}
int main() {
  Func a = []() { cout << "A1\n"; };
  wrap(a)();
}


// KINDA: Compiles, but `a` wasn't a parameter :(
// - Could use arrays a constexpr indices to fake it :( * 2
int main() {
  static const Func a = []() { cout << "A1\n"; };
  Func b = []() { a(); };
  b();
}

// YUP-ish: Works, cannot deal with lambdas :(
template <Func a>
Func wrap() {
  return []() { a(); };
}
// - Cannot be in a class in function scope :(
void a2() { cout << "A2\n"; }
int main() {
  Func b = wrap<tmp::a2>();
  b();
}

// NOPE: Lambda doesn't have default constructor (but what else would it do???)
int main() {
  auto a = []() { cout << "A3\n"; };
  using A = decltype(a);
  Func b = []() { A a{}; a(); };
  b();
}

我看到 constexpr lambda 有一些新内容，但这似乎更多是关于 return 值 constexpr，而不是 lambda 本身的定义（这样它就可以作为模板参数或其他任何方式传递）。

Answer 1

Lambda 函数不是指向函数的指针，它是一个对象。虽然可以转换为指针，但不能作为指针返回，就像任何本地对象都不能通过指针返回一样，应该返回一个副本。正确代码如下。

#include <functional>
using namespace std;

typedef void (*Func)();

std::function<void()> wrap(Func a) {
  return [a]() { a(); };
}

最后呢。您在此处 "function" a 声明了 A a; 但未分配函数 "body"。试试这个

int main() {
  auto a = []() { cout << "A3\n"; };
  using A = decltype(a);
  auto b = [a]() { A c(a); c(); };
  b();
}

Answer 2

您可以将 lambda 复制到静态变量中：

template<typename F>
auto wrap(F a) {
    static auto F b = std::move(a);
    return []() { b(); };
}

每个 lambda 都有不同的类型，因此对于每个 lambda，都会创建一个新的静态变量，因为函数是模板化的。

请注意，它仅在传递的可调用对象具有不同类型时才有效。如果你只使用无状态函数对象，你不会有任何问题。

作为安全卫士，您还可以确保仅发送未捕获的 lambda：

template<typename F, std::void_t<
    decltype(+std::declval<F>()),
    decltype(&F::operator())
>* = nullptr>
auto wrap(F a) {
    static auto F b = std::move(a);
    return []() { b(); };
}

sfinae 表达式查找具有 catpureless lambda 的一元 operator+，它还会查找 lambda 的 operator() 成员的存在。

在 C++ 中使用函数嵌套无捕获 lambdas？

Nest captureless lambdas in C++ with functions?

c++

lambda

stateless

constexpr

问题

背景

盲目黑客