如何正确复制带有引用捕获的 lambda？

Question

好的，所以我在 c++ 中实现类似 system 的 c# 属性时遇到了问题（请参阅：https://stackoverflow.com/a/68557896/3339838）。

考虑以下示例：

struct TransformCmp
{
    PropertyDelGetSet<vec3> position =
        PropertyDelGetSet<vec3>(
            [&]() -> const vec3& { return m_position; },
            [&](const vec3& val) { m_position = val; m_dirty = true; });

private:
    bool m_dirty = true;
    vec3 m_position = vec3(0);
}

如果/当复制/移动 TransformCmp 的实例时（例如，如果它存储在 std::vector 并调用了调整大小），则引用捕获现在无效。

问题是我如何确保在复制/移动发生时我也更新了引用捕获？

我尝试为 Property 类实现复制构造函数，但遇到了同样的问题，可能是因为我没有正确执行。有什么想法吗？

更新：

我正在尝试与 Matthias Grün 建议的仿函数类似的想法，基本上我将 TransformCmp 指针传递给 PropertyDelGetSet 构造函数，该构造函数将传递给 get-set 函数。

初始化属性时，我正在做这样的事情：

PropertyDelGetSet<TransformCmp, vec3> position =
    PropertyDelGetSet<TransformCmp, vec3>(this, // <- now passing this
        [](TransformCmp* p) -> const vec3& { return p->m_position; },
        [](TransformCmp* p, const vec3& val) { p->m_position = val; p->m_dirty = false; });

但是，我需要能够更新存储在 PropertyDelGetSet 中的指针才能使其正常工作。

Answer 1

您可以创建仿函数而不是使用 lambda，类似于以下内容：

struct Getter {

    const vec3& operator()() const noexcept { return m_pRef->m_position; }

    TransformCmp* m_pRef{};
};

struct Setter {

    void operator()(const vec3& pos) noexcept { m_pRef->m_position = pos; }

    TransformCmp* m_pRef{};
};

然后将这些实例传递给PropertyDelGetSet。在复制和移动期间，您可以更新 m_pRef 指针以指向正确的实例，如下所示：

struct TransformCmp
{
   ...
   TransformCmp(const TransformCmp& other) : position{ other.position }
       position.getter().m_pRef = this;
   }
   ...
}

假设PropertyDelGetSet::getter() 将返回一个Getter&，通过它可以检索包含的函子。

无法从外部访问 Lambda 捕获，因为它们是 lambda 的 private。

Answer 2

这就是我们在我的家乡星球上的做法。

struct TransformCmp
{
  void setPosition(const vec3& val) { m_position = val; m_dirty = true; }
  vec3 getPosition() { return m_position; }
private:
  bool m_dirty = true;
  vec3 m_position = vec3(0);
};

看到了吗？没有 lambda，没有捕获，不需要更新任何东西，没有类型擦除的开销，什么都没有。

但是！但！但！我的设计呢？我有设计！有属性！和模板！还有东西！

告诉你什么。 这个设计不好。

拥有在内部管理对对象的引用的复杂事物（“属性”）本身并没有错。但是，如果您想将这些东西存储在对象本身中，这将无法通过代码审查。该对象有一个位置和一个脏标志。它们可以通过两个成员函数的绝对最小接口进行操作，并且应该保持绝对最小。

如果需要一个类似属性的对象，例如为了与其他类似接口的统一，那么在对象有机会移动之前动态创建一个、使用它并放下它。它没有业务被存储为对象的一部分。关注点分离。

Answer 3

我想我找到了最好的解决方案。

想法是从复制构造函数中调用构造函数，然后手动设置可以简单复制的其余成员：

struct TransformCmp
{
    TransformCmp() {}

    TransformCmp(const TransformCmp& other)
        : TransformCmp() // Makes sure the lambda refs are updated
    {
        // Trival copy of members
        m_dirty = other.m_dirty;
        m_position = other.m_position;
    }

    PropertyDelGetSet<vec3> position =
        PropertyDelGetSet<vec3>(
            [&]() -> const vec3& { return m_position; },
            [&](const vec3& val) { m_position = val; m_dirty = false; });

private:
    bool m_dirty = true;
    vec3 m_position = vec3(0);
};

这样就不需要在Property 类中传递TransformCmp 指针，这样更简洁。如果有办法在覆盖后也调用生成的复制构造函数，那就更干净了，但这对我来说还是很满意的。