我应该如何使用默认参数定义 std::function 变量？答案

【问题标题】：How should I define a std::function variable with default arguments?我应该如何使用默认参数定义 std::function 变量？
【发布时间】：2014-05-19 22:53:26
【问题描述】：

要将 std::function 变量设置为带有默认参数的 lambda 函数，我可以使用 auto，如下所示：

auto foo = [](int x = 10){cout << x << endl;};
foo();

这将打印 10。

但我希望 foo 变量驻留在结构中。在结构中我不能使用auto。

struct Bar
{
    auto foo = [](int x = 10}(cout << x << endl}; //error: non-static data member declared ‘auto’
};
Bar bar;
bar.foo();

用 std::function 替换 auto

struct Bar
{
    std::function<void(int x = 10)> foo = [](int x = 10}(cout << x << endl}; //error: default arguments are only permitted for function parameters
};
Bar bar;
bar.foo();

或

struct Bar
{
    std::function<void(int)> foo = [](int x = 10}(cout << x << endl};
};
Bar bar;
bar.foo(); //error: no match for call to ‘(std::function<void(int)>) ()’

没有结构并替换 auto 为 std::function:

std::function<void(int x)> foo = [](int x = 10){cout << x << endl;};
foo(); //error: no match for call to ‘(std::function<void(int)>) ()’

那么我应该如何声明 foo？

【问题讨论】：

无法使用默认参数创建std::function。

标签： c++ c++11 lambda std-function

【解决方案1】：

std::function 中的签名基于您计划如何调用它，而不是基于您如何构造/分配它。由于您想以两种不同的方式调用它，因此您需要存储到不同的 std::function 对象，如：

struct Call
{
    template<typename F>
    explicit Call(F f) : zero_(f), one_(std::move(f)) {}

    void operator()() { zero_(); }
    void operator()(int i) { one_(i); }

    std::function<void()>    zero_;
    std::function<void(int)> one_;
};

或者，您可以自己执行类型擦除（std::function 在幕后执行的操作）以仅存储 lambda 一次，如下所示：

class TECall
{
    struct Concept
    {   
        Concept() = default;
        Concept(Concept const&) = default;
        virtual ~Concept() = default;

        virtual Concept* clone() const = 0;

        virtual void operator()() = 0;
        virtual void operator()(int) = 0;
    };  

    template<typename T>
    struct Model final : Concept
    {   
        explicit Model(T t) : data(std::move(t)) {}
        Model* clone() const override { return new Model(*this); }

        void operator()() override { data(); }
        void operator()(int i) override { data(i); }

        T data;
    };  

    std::unique_ptr<Concept> object;

public:
    template<typename F>
    TECall(F f) : object(new Model<F>(std::move(f))) {}

    TECall(TECall const& that) : object(that.object ? that.object->clone() : nullptr) {}
    TECall(TECall&& that) = default;
    TECall& operator=(TECall that) { object = std::move(that.object); return *this; }

    void operator()() { (*object)(); }
    void operator()(int i) { (*object)(i); }
};

【讨论】：

【解决方案2】：

不知道这是否对您有帮助，但您可以将 lambda 存储在模板结构中。

template <typename F>
struct Bar {
  F foo;
  Bar (F fun): foo (std::move (fun)) {}
};

auto f = [](int x = 10) {cout << x << endl;};
Bar<decltype (f)> bar (f);
bar.foo();

auto makeFun = [](){return [](int x = 10) {cout << x << endl;};};

Bar<decltype (makeFun())> bar2 (makeFun());
bar2.foo();

【讨论】：

【解决方案3】：

在 C++20 中，您将能够做到这一点：

struct foo {
    decltype([](int a = 10){std::cout << a << '\n';}) my_lambda{};
};

int main() {
    foo f;
    f.my_lambda();
    f.my_lambda(5);
}

Live on Godbolt

它看起来确实有点奇怪，但它工作得很好。

使这成为可能的是use lambdas in unevaluated contexts 和default construct stateless lambdas 的能力。

【讨论】：

【解决方案4】：

您可以解决此问题的一种方法是将您的 std::function 包装在为您实现默认参数的仿函数对象中：

struct MyFunc
{
    void operator()(int x = 10) { f(x); }
    std::function<void(int x)> f;
};

struct Bar
{
    MyFunc foo = {[](int x){std::cout << x << "\n";}};
};

int main() {
    Bar bar;
    bar.foo();
}

【讨论】：