类内的 std::function 初始化

Question

我试图了解 std::function 是如何工作的，但我无法编译它，我不明白为什么。我认为这与在类中使用 std::function 有关，因为没有类（在全局范围内定义的映射）它可以工作。

这是我收到的错误消息：

functor.cc:37:9: 错误：无法将 ‘{{"A", ((C*)this)->C::f}, {"B", ((C*)this)->C::g}, {"C", ((C*)this)->C::h}}’ 从 ‘<brace-enclosed initializer list>’ 到 ‘std::map<std::__cxx11::basic_string<char>, std::function<bool(const std::vector<std::__cxx11::basic_string<char> >&)> >’

示例代码（没有意义，但它很好地代表了我遇到的问题）：

#include <iostream>
#include <map>
#include <functional>
#include <vector>


class C { 
    public:
        bool f(const std::vector<std::string>& s) {
            std::cout << "F" << std::endl;
            for (auto& i : s) {
                std::cout << i << std::endl;
            }
            return true;
        }

        bool g(const std::vector<std::string>& s) {
            std::cout << "G" << std::endl;
            for (auto& i : s) {
                std::cout << i << std::endl;
            }
            return true;
        }

        bool h(const std::vector<std::string>& s) {
            std::cout << "H" << std::endl;
            for (auto& i : s) {
                std::cout << i << std::endl;
            }
            return true;
        }

        std::map<std::string, std::function<bool(const std::vector<std::string>&)> >  funcMap {
            {"A", f},
            {"B", g},
            {"C", h}
        };
};


int main() {
    std::vector<std::string> v{"mno", "pqr", "stu"};
    C c;
    c.funcMap["A"](v);
}

Answer 1

std::function<bool(const std::vector<std::string>&)

该函数对象类型只能包装具有签名bool(const std::vector<std::string>&) 的函数。但是，尝试使用的函数都没有这样的签名，因为它们是（非静态）成员函数。此外，您必须显式使用 address-of 运算符来获取指向成员函数的指针，并且名称必须是完全限定的，如下所示：&C::f。

您可以将this 绑定到成员函数，这将产生一个具有适当签名的函数对象：

std::map<std::string, std::function<bool(const std::vector<std::string>&)> >  funcMap {
    {"A", std::bind(&C::f, this, std::placeholders::_1)},
    {"B", std::bind(&C::g, this, std::placeholders::_1)},
    {"C", std::bind(&C::h, this, std::placeholders::_1)}
                           ^ we bind this pointer to the function object
};

您也可以使用 lambda。绑定函数和 lambda 大多只是编写同一事物的两种方式。

---

或者，您实际上可能打算只存储成员函数而不是函数对象中的对象指针。在这种情况下，您的函数对象的类型以及您调用它的方式都是错误的。这会起作用：

std::map<std::string, std::function<bool(C*, const std::vector<std::string>&)> >  funcMap {
//                                       ^ note the pointer argument for this
    {"A", &C::f},
    {"B", &C::g},
    {"C", &C::h}
};

// call
c.funcMap["A"](&c, v);
//              ^ The object on which the member function is called. 
//                It doesn't necessarily have to be the same whose funcMap is used.

在这种情况下，您实际上并不需要std::function。成员函数指针的映射就足够了。调用成员函数指针的语法和使用函数对象有点不同：

std::map<std::string, bool (C::*)(const std::vector<std::string>&) >  funcMap {
    {"A", &C::f},
    {"B", &C::g},
    {"C", &C::h}
};

// call
(c.*c.funcMap["A"])(v);

---

但是，考虑到成员函数都没有使用对象的状态，因此还不清楚为什么需要使用成员函数。另一个简单的解决方案是首先不使用非静态函数。