模板化参数中仿函数的默认参数答案

【问题标题】：Default argument for a functor in a templated parameter模板化参数中仿函数的默认参数
【发布时间】：2019-09-04 15:08:45
【问题描述】：

我想在我的函数中为函子参数设置一个默认 lambda。

我知道可以像这样使用struct 和operator()：

struct AddOne {
    int operator()(int a) {
        return a+1;
    }
};

template <typename Functor = AddOne>
int run_old(int x, Functor func = AddOne()) 
{
    return func(x);
}

但我想知道，考虑到 c++14/17/20 中标准的变化，是否有一种现代方式来完成这项工作？

template <typename Functor>
int run_new(int x, Functor func = [](int a){ return a+1; }) 
{
    return func(x);
}

我不确定将使用什么作为 Functor 的默认类型，或者是否有我不知道的语法。

https://godbolt.org/z/Hs6vQs

【问题讨论】：

"现代方式" 旧方式有什么问题？ struct 方法在函数站点更容易阅读。
在旧方式中，您可能不希望以这种方式同时提供默认模板和函数参数：wandbox.org/permlink/PtSwiQwsNDyDrshu。请改用Functor func = Functor()。

标签： c++ lambda c++14 c++17 template-argument-deduction

【解决方案1】：

从 C++11 你已经可以这样做了：

template <typename Functor = int(int)>
int run_new(int x, Functor func = [](int a){ return a+1; }) 
{
    return func(x);
}

【讨论】：

仅适用于非捕获 lambda，不是吗？（与所问的问题无关）
@foreknownas_463035818：如果你传递一个捕获的 lambda，那么模板函数会推断出这个 lambda 的类型，从而覆盖默认类型 int(int)。
@foreknownas_463035818 我认为您无法在此上下文中捕获任何内容，因为 lambda 用作默认参数。
@foreknownas_463035818 无论如何您都无法捕获全局。捕获需要自动存储。
请注意，GCC 和 Clang 足够聪明，可以内联 lambda 调用，即使它被转换为函数指针。 godbolt.org/z/nl4qEj

【解决方案2】：

只需为此添加一个重载。

template <typename Functor>
int run_new(int x, Functor func) 
{
    return func(x);
}

int run_new(int x) 
{
    return run_new(x, [](int a){ return a+1; });
}

让您可以解决无法将 lambda 表达式作为默认函数参数的问题。

【讨论】：

【解决方案3】：

不是很“现代”，但您可以使用普通的旧重载和仅采用单个参数的非模板方法：

int run_new(int x) 
{
    return func(x,[](int a){ return a+1;});  // calls the template overload
}

【讨论】：

【解决方案4】：

只是为了好玩，在 C++20 中，我们有 (1) 未计算上下文中的 lambda 和 (2) 没有捕获的 lambda 是默认可构造的。结合这两者，你会得到：

template <typename Functor = decltype([](int a){ return a+1; })>
int run_new(int x, Functor func = {})
{
    return func(x);
}

Obligatory godbolt.

【讨论】：

【解决方案5】：

除了其他问题，您甚至可以避免使用模板：

int run_new(int x, std::function<int(int)> func = [](int a){ return a + 1; })
{
   return func(x);
}

【讨论】：

请注意，您确实会为此产生费用。 std::function 使用类型擦除，因此您可以进行动态分配，并且很可能会失去内联代码的能力。
@NathanOliver GCC 和 Clang 似乎都足够聪明，可以为 f 生成相同的内联汇编代码，这是最小的：godbolt.org/z/uuEeNE。不得不承认我很惊讶。
@DanielLangr 但是现在函子必须是可复制的
@Artyer 这就是缺点。优点是不需要在头文件中暴露函数定义。

【解决方案6】：

我能想象的最好的通过变量传递

static constexpr auto defFunc = [](int a){ return a+1; };

template <typename Functor = decltype(defFunc)>
int run_new(int x, Functor func = defFunc) 
{
    return func(x);
}

【讨论】：