c++0x：通过引用接收 lambda 作为参数的正确方法答案

【问题标题】：Proper way to receive a lambda as parameter by referencec++0x：通过引用接收 lambda 作为参数的正确方法
【发布时间】：2011-09-21 11:08:49
【问题描述】：

定义一个通过引用接收int->int lambda 参数的函数的正确方法是什么？

void f(std::function< int(int) >& lambda);

或

void f(auto& lambda);

我不确定最后一种形式是否合法。

还有其他方法可以定义 lambda 参数吗？

【问题讨论】：

为什么需要引用 lambda？你的意思是const&？

标签： c++ lambda c++11 function-prototypes function-parameter

【解决方案1】：

您不能有auto 参数。你基本上有两种选择：

选项#1：如您所见，使用std::function。

选项#2：使用模板参数：

template<typename F>
void f(F &lambda) { /* ... */}

在某些情况下，选项 #2 可能更有效，因为它可以避免嵌入式 lambda 函数对象的潜在堆分配，但只有当 f 可以作为模板函数放置在标头中时才有可能。它还可能会增加编译时间和 I-cache 占用空间，任何模板都可以。请注意，它也可能没有效果，好像 lambda 函数对象足够小，它可以在 std::function 对象中内联表示。

【讨论】：

模板还可以通过消除对一般非本地代码的跳转来改善 I-cache 占用空间（在这种情况下，直接执行您的 lambda，而不必先跳过通用的 std::function 包装器)
这句话，"如果 lambda 函数对象足够小，它可能会在 std::function 对象中内联表示" 具有误导性。 Lambda 始终可用于内联（编译器当然可以选择不使用）。 std::function 实现通常使用小对象优化来避免堆分配。如果 lambda 有足够小的 捕获列表 ，它将被存储在 std::function 中而不使用堆。除此之外，lambda 的大小没有任何实际意义。
@bdonlan：对了，为什么void f(F & lambda)中有&？
@bdonlan：但是 const& 假定 lambda 的成员（按值捕获）不能更改。这可能不是用户想要的。
@bdonlan 已经有一段时间了，但是作为非常量引用传递不允许在函数调用中构造临时 lambda。此处最好使用 r 值参考。

【解决方案2】：

我会使用template 作为：

template<typename Functor>
void f(Functor functor)
{
   cout << functor(10) << endl;
}

int g(int x)
{
    return x * x;
}
int main() 
{
    auto lambda = [] (int x) { cout << x * 50 << endl; return x * 100; };
    f(lambda); //pass lambda
    f(g);      //pass function 
}

输出：

500
1000
100

演示：http://www.ideone.com/EayVq

【讨论】：

【解决方案3】：

我知道已经 7 年了，但这里有一个没有其他人提到的方式：

void foo(void (*f)(int)){
    std::cout<<"foo"<<std::endl;
    f(1); // calls lambda which takes an int and returns void
}
int main(){
    foo([](int a){std::cout<<"lambda "<<a<<std::endl;});
}

哪些输出：

foo
lambda 1

不需要模板或 std::function

【讨论】：

这仅限于可以衰减为函数指针的 lambdas（没有捕获的 lambdas），并且还需要指定确切的签名（尽管与 std::function 的情况相同），而模板版本没有没有这个限制。
非常感谢！

【解决方案4】：

从 C++ 20 开始，

void f(auto& lambda);

确实有效（abbreviated function template）：

当占位符类型（auto 或 Concept auto）出现在函数声明或函数模板声明的参数列表中时，该声明声明了一个函数模板，并且为每个占位符添加了一个发明的模板参数模板参数列表

这完全等同于@bdonlan 的答案中的选项 2：

template<typename F>
void f(F &lambda) { /* ... */}

【讨论】：

如前所述，根据f()的需求，用一些概念来约束F可能会更好

【解决方案5】：

void f(auto& lambda);

差不多了。实际编译的是：

#include <cassert>

/*constexpr optional*/ const auto f = [](auto &&lambda)
{
  lambda();
  lambda();
};

int main()
{
  int counter = 0;
  f([&]{ ++counter; });
  assert(counter == 2);
}

【讨论】：