就地构造 std::function 目标

Question

我理解的std::function的典型用法

#include <iostream>
#include <functional>

using namespace std;

class C {
public: 
    C() { cout << "CREATING" << endl; }
    C(const C&) { cout << "COPY C "<< endl; };
    C(C&&) { cout << "MOVE C " << endl; };
    ~C() { cout << "DELETING"<< endl; }
    C& operator =(const C&) {
        cout << "COPY A " << endl; return *this;
    };
    C& operator =(C&&) {
        cout << "MOVE A" << endl; return *this;
    };
    void operator ()() const { cout << "CALLING" << endl; }
};

int main(int argc, char *argv[]) {
    function<void()> f = C();
    f();
    return 0;
}

产生以下输出

CREATING
MOVE C
DELETING
CALLING
DELETING

显然，临时对象是在堆栈上创建的，然后移动到函数对象中。如果未提供移动构造函数，则改为复制它。
是否有无需临时对象即可设置目标的标准方法？

Answer 1

function 从任何函子 F f 构造的方式由 §20.9.11.2.1 中的标准规定为（假设 f 是非空的，强调我的）：

*this 以f 的副本为目标，并以 std::move(f)

初始化

所以没有办法就地构造function。这让您可以选择是否采取该行动：

function<void()> f1 = C{};

或者在 C 周围传递一些更便宜的移动/复制的包装器，无论是您在外部管理的一个：

C manage_me;
function<void()> f2 = std::ref(manage_me);

...或绑定到operator()的分配一个：

function<void()> f3 = std::bind(&C::operator(), std::make_shared<C>());

如果operator() 恰好过载，最后一个可能会引起一些麻烦，因为您必须将其转换为正确的类型，这是以前的版本都不需要处理的问题。

function<void()> f4 = std::bind(
                          static_cast<void(C::*)()>(&C::operator()),
                          std::make_shared<C>()
                          );

Answer 2

您可以使用std::bind，但您实际上并不需要为此实现operator()：

int main(int argc, char *argv[]) {
    C c;
    function<void()> f = std::bind( &C::operator(), &c );
    f();
    return 0;
}

输出：

CREATING
CALLING
DELETING

当然，在这种情况下，您需要正确维护对象 c 的生命周期。 要使std::function 拥有C 实例并使其更加就地构造std::shared_ptr，可以使用：

int main(int argc, char *argv[]) {
    function<void()> f = std::bind( &C::operator(), std::make_shared<C>() );
    f();
    return 0;
}