如何定义一个以捕获为参数的 lambda 的函数？

Posted 2023-03-25

【中文标题】如何定义一个以捕获为参数的 lambda 的函数？

【英文标题】：How can I define a function that takes a lambda with capture as parameter?

【发布时间】：2021-10-24 16:10:06

【问题描述】：

如果 list 中的任何元素与给定的predicate 匹配，我有这个函数返回true

bool _any(bool (*predicate)(MyStructure), list<MyStructure> arr)

    for (int i = 0; i < arr.size(); i++)
    
        if (predicate(arr.front()))
            return true;
        arr.pop_front();
    
    return false;

这适用于非常简单的 lambda，但如果给定的 lambda 需要捕获 this，那么我会遇到一个错误，我不知道如何修复。

Assert::IsTrue(_any(
    [this](MyStructure t)
    
        return t._name == "NAME_SEARCHED" &&
            t._type == "TYPE_SEARCHED" &&
            _any([](OtherStruct o)  return o._name == "SEARCHED_2"; , t._children);
    ,
    myList));

错误：

cannot convert argument 1 from 'UTests::<lambda_e8bda0383e9f0c2ae44be631a7424852>' 
to 'bool (__cdecl *)(MyNameSpace::MyStructure)'

（注：_any 也定义了 OtherStruct）。

【问题讨论】：

最简单的方法是使用std::function 或模板。

@JeJo 确实，从那时起我就解决了这个问题。我今天刚刚深入研究了 C++（我有很强的 C# 背景），这主要是复制/粘贴的东西，我稍后会复习/增强。关键是确保基础工作正常。

【参考方案1】：

您不能将有状态的 lambda 转换为函数指针！

问题是，_any 函数需要 bool (*)(MyStructure) 类型的类型化 函数指针 不是 lambda 函数。你可以将 lambda 转换为函数指针，如果它是一个无捕获的 lambda。

也就是说，这里

Assert::IsTrue(_any(
[this](MyStructure t)
//^^^^ ---> capture the "this"

   // ...
,
myList));

您正在尝试将 lambda 函数（通过捕获实例）转换为 typed function pointer。 这根本不可能，因此会出现编译器错误。

---

我不知道如何解决。

将_any设为模板函数，以便编译器为你做推演。

template<typename Callable>
bool _any(Callable predicate, std::list<MyStructure> const& arr)

   // ...
    return false;

或使用std::function、with some type erasure overhead

#include <functional> // std::function

bool _any(std::function<bool(MyStructure)> const& predicate
    , std::list<MyStructure> const& arr)

   // ...
    return false;

【讨论】：

我实际上选择了std::function<bool(MyStructure)> predicate，我猜是一样的，但我相信这也是一个可行的解决方案。两者有什么区别？

值得注意的是，如果你不介意几层抽象，你可以不用模板或std::function。

【参考方案2】：

只需使用 std::for_each() 中的模板参数即可。

顺便说一句，我不确定按值传递列表并使用它是必要的。

template<typename Predicate>
bool _any(Predicate predicate, const list<MyStructure> &arr)

    for(const auto &elem: arr)
    
        if (predicate(elem))
            return true;
    
    return false;

最后，您可以依赖std::any_of()。

template<typename Predicate>
bool _any(Predicate predicate, const list<MyStructure> &arr)

    return std::any_of(cbegin(arr), cend(arr), predicate);

看看<algorithm> 的现有功能，几乎“一切”都已经存在，并且可以适应特定的上下文，这要归功于预期作为模板参数的 lambda-closures。

一般来说，std::function 应该只在需要存储闭包以便稍后调用（线程、回调...）时使用。 如果闭包直接在函数中使用，并且函数返回时不再需要存在，那么模板方案是首选，因为它节省了一点内存和效率。