防止 gcc 中的 std::function 分配内存或增加阈值

Question

有什么方法可以防止 gcc 中的std::function 为更大的函数对象动态分配内存？

我希望以下代码在没有动态分配的情况下工作：

#include <functional>
#include <iostream>

// replace operator new and delete to log allocations
void* operator new (std::size_t n) {
    std::cout << "Allocating " << n << " bytes" << std::endl;
    return malloc(n);
}
void operator delete(void* p) throw() {
    free(p);
}

  class TestPlate
  {
    private:
        int value;

    public:
        int getValue(){ return value; }
        void setValue(int newValue) { value = newValue; }

        int doStuff(const std::function<int()>& stuff) { return stuff(); }

  };

int main()
{
    TestPlate testor;
    testor.setValue(15);
    const std::function<int()>& func =  std::bind(&TestPlate::getValue, &testor);

    std::cout << testor.doStuff(func) << std::endl;
    testor.setValue(25);
    std::cout << testor.doStuff(func) << std::endl;
}

但是它分配了 24 个字节。据我所知，这是因为指向方法的指针需要 16 个字节，而指向类实例的指针需要另外 8 个字节。这似乎要么 A 大于函数对象可用的内部内存，要么 B 是一个普通的错误。

我想知道是否有任何方法可以在不更改 std::function 的签名或创建大量额外包装代码的情况下规避此类行为。

Answer 1

不幸的是，GCC 的 function 只为指向内部存储的成员函数的指针提供空间，因此您的绑定表达式的结果不适合。

不过，您可以使用 lambda 表达式：

std::function<int()> f = [&]{ return testor.getValue(); };

这仅需要包含对testor 的引用的闭包类型的空间（它是指向成员的指针大小的一半，以及绑定结果大小的三分之一），并且 GCC 定义了该闭包以便它可以存储在std::function。

Answer 2

查看 libstdc++（GCC 的默认 C++ 库）的异常皮肤爬行的 functional 标头，我发现实际上不可能通过其当前实现来避免堆分配。它似乎有一个特殊的管理器和调用程序成员，它是堆分配的，并且它是类工作所必需的。如果你真的想看源，here you go，但那里肯定有黑魔法和巫术。

标头中有一些功能暗示传入custom allocators 是计划好的，但目前似乎还没有实现。

同时，你可以试试Boost.function。