std::function 的目的是什么以及如何使用它？

Question

我有必要使用 std::function 但我不知道下面的语法是什么意思。

 std::function<void()> f_name = []() { FNAME(); };

使用 std::function 的目标是什么？是指向函数的指针吗？

原文由 user2982229 发布，翻译遵循 CC BY-SA 4.0 许可协议

Answer 1

std::function 是一个类型擦除对象。这意味着它删除了一些操作如何发生的细节，并为它们提供了一个统一的运行时接口。对于 std::function ，主要的1操作是复制/移动、销毁和使用 operator() 的“调用”——“调用运算符之类的功能”。

在不太深奥的英语中，这意味着 std::function 可以包含几乎任何在你如何调用它时充当函数指针的对象。

它支持的签名放在尖括号内： std::function<void()> 接受零参数并且不返回任何内容。 std::function< double( int, int ) > 接受两个 int 参数并返回 double 。一般来说， std::function 支持存储任何类函数对象，其参数可以从其参数列表转换，并且其返回值可以转换为其返回值。

重要的是要知道 std::function 和 lambdas 是不同的，如果兼容的话，野兽。

该行的下一部分是一个 lambda。这是 C++11 中的新语法，增加了编写简单的类函数对象的能力——可以使用 () 调用的对象。这样的对象可以被类型擦除并存储在 std::function 中，代价是一些运行时开销。

[](){ code } 特别是一个非常简单的 lambda。它对应于：

 struct some_anonymous_type {
  some_anonymous_type() {}
  void operator()const{
    code
  }
};

上述简单伪函数类型的一个实例。像上面这样的实际类是由编译器“发明”的，具有实现定义的唯一名称（通常包括用户定义类型不能包含的符号）（我不知道您是否有可能在不发明的情况下遵循标准这样一个类，但我知道的每个编译器实际上都创建了这个类）。

完整的 lambda 语法如下所示：

 [ capture_list ]( argument_list )
-> return_type optional_mutable
{
  code
}

但许多部分可以省略或留空。 capture_list 对应于生成的匿名类型及其成员变量的构造函数，argument_list operator() 的参数，返回类型是返回类型。当使用 capture_list 创建实例时，也会神奇地调用 lambda 实例的构造函数。

 [ capture_list ]( argument_list ) -> return_type { code }

基本上变成

struct some_anonymous_type {
  // capture_list turned into member variables
  some_anonymous_type( /* capture_list turned into arguments */ ):
    /* member variables initialized */
  {}
  return_type operator()( argument_list ) const {
    code
  }
};

请注意，在 c++20 中，模板参数被添加到 lambdas 中，上面没有提到。

 []<typename T>( std::vector<T> const& v ) { return v.size(); }

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1另外，存储了RTTI（typeid），包括cast-back-to-original-type操作。

原文由 Yakk - Adam Nevraumont 发布，翻译遵循 CC BY-SA 4.0 许可协议

Answer 2

让我们把这条线分开：

标准::函数

这是一个不带参数且不返回值的函数的声明。如果函数返回 int ，它看起来像这样：

 std::function<int()>

同样，如果它也采用 int 参数：

 std::function<int(int)>

我怀疑你的主要困惑是下一部分。

 []() { FNAME(); };

[] 部分称为 _捕获子句_。在这里，您放置了 lambda 声明的本地变量，并且您希望 在 lambda 函数本身中可用。这就是说“我不希望任何东西被捕获”。如果这是在类定义中并且您希望该类可用于 lambda，您可以这样做：

 [this]() { FNAME(); };

下一部分是传递给 lambda 的参数， _就像它是一个常规函数一样_。如前所述， std::function<void()> 是指向不带参数的方法的签名，所以这也是空的。

其余部分是 lambda 本身的主体，就好像它是一个常规函数一样，我们可以看到它只是调用函数 FNAME 。

另一个例子

假设您有以下签名，即可以将两个数字相加的东西。

 std::function<int(int, int)> sumFunc;

我们现在可以这样声明一个 lambda：

 sumFunc = [](int a, int b) { return a + b; };

不确定您是否使用 MSVC，但这里有一个指向 lamda 表达式语法的链接：

http://msdn.microsoft.com/en-us/library/dd293603.aspx

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