std::function 的仅移动版本

Question

因为 std::function 是可复制的，所以标准要求用于构造它的可调用对象也是可复制的：

n337 (20.8.11.2.1)

template<class F> function(F f);

要求： F 应为 CopyConstructible。 f 对于参数类型 ArgTypes 和返回类型 R 应该是可调用的（20.8.11.2）。 A 的复制构造函数和析构函数不应抛出异常。

这意味着不可能从不可复制的绑定对象或捕获诸如 --- 的仅移动类型的 lambda 形成 std::function std::unique_ptr 。

似乎可以为只移动的可调用对象实现这样的只移动包装器。是否有 std::function 的标准库仅移动等效项，或者，是否有解决此问题的常见解决方法？

原文由 orm 发布，翻译遵循 CC BY-SA 4.0 许可协议

Answer 1

不，在 C++ std 库中没有 std::function 的仅移动版本。 （从 C++14 开始）

最快的委托 是一个 std::function 类的实现，它恰好比大多数 std::function 在许多 std 库中的实现应该很容易，并且进入 move 和 copy 版本。

将您的 move 仅功能对象包装成 shared_ptr<F> 在一个具有转发的类中 operator() 是另一种方法。

这是一个 task 草图：

 template<class Sig>
struct task;

namespace details {
  template<class Sig>
  struct task_iimpl;
  template<class R, class...Args>
  struct task_iimpl<R(Args...)> {
    virtual ~task_iimpl() {}
    virtual R invoke(Args&&...args) const = 0;
  };
  template<class F, class Sig>
  struct task_impl;
  template<class F, class R, class...Args>
  struct task_impl<F,R(Args...)>:
    task_iimpl<R(Args...)>
  {
    F f;
    template<class T>
    task_impl(T&& t):f(std::forward<T>(t)) {}
    virtual R invoke(Args&&...args) const override {
      return f( std::forward<Args>(args...) );
    }
  };
  template<class F, class...Args>
  struct task_impl<F,void(Args...)>:
    task_iimpl<void(Args...)>
  {
    F f;
    template<class T>
    task_impl(T&& t):f(std::forward<T>(t)) {}
    virtual void invoke(Args&&...args) const override {
      f( std::forward<Args>(args...) );
    }
  };
}
template<class R, class...Args>
struct task<R(Args...)> {
  virtual ~task_iimpl() {}
  R operator()(Args...args) const {
    return pImpl->invoke(std::forward<Args>(args...));
  }
  explicit operator bool()const{ return static_cast<bool>(pImpl); }
  task(task &&)=default;
  task& operator=(task &&)=default;
  task()=default;

  // and now for a mess of constructors
  // the rule is that a task can be constructed from anything
  // callable<R(Args...)>, destroyable, and can be constructed
  // from whatever is passed in.  The callable feature is tested for
  // in addition, if constructed from something convertible to `bool`,
  // then if that test fails we construct an empty task.  This makes us work
  // well with empty std::functions and function pointers and other tasks
  // that are call-compatible, but not exactly the same:
  struct from_func_t {};
  template<class F,
    class dF=std::decay_t<F>,
    class=std::enable_if_t<!std::is_same<dF, task>{}>,
    class FR=decltype(std::declval<F const&>()(std::declval<Args>()...)),
    std::enable_if_t<std::is_same<R, void>{} || std::is_convertible<FR, R>{} >*=0,
    std::enable_if_t<std::is_convertible<dF, bool>{}>*=0
  >
  task(F&& f):
    task(
      static_cast<bool>(f)?
      task( from_func_t{}, std::forward<F>(f) ):
      task()
    )
  {}
  template<class F,
    class dF=std::decay_t<F>,
    class=std::enable_if_t<!std::is_same<dF, task>{}>,
    class FR=decltype(std::declval<F const&>()(std::declval<Args>()...)),
    std::enable_if_t<std::is_same<R, void>{} || std::is_convertible<FR, R>{} >*=0,
    std::enable_if_t<!std::is_convertible<dF, bool>{}>*=0
  >
  task(F&& f):
    task( from_func_t{}, std::forward<F>(f) )
  {}

  task(std::nullptr_t):task() {}
  // overload resolution helper when signatures match exactly:
  task( R(*pf)(Args...) ):
    task( pf?task( from_func_t{}, pf ):task() )
  {}
private:
  template<class F,
    class dF=std::decay_t<F>
  >
  task(from_func_t, F&& f):
    pImpl( std::make_unique<details::task_impl<dF,R(Args...)>>(
      std::forward<F>(f)
    )
  {}

  std::unique_ptr<details::task_iimpl<R(Args...)> pImpl;
};

但它没有经过测试或编译，我只是写了它。

更工业化的版本将包括一个小缓冲区优化 (SBO) 来存储小的可调用对象（假设它们是可移动的；如果不可移动，则存储在堆上以允许移动），以及一个 get-pointer-if-you-guess-the-类型正确（如 std::function ）。

原文由 Yakk - Adam Nevraumont 发布，翻译遵循 CC BY-SA 3.0 许可协议