Question

我正在尝试在使用标准函数指针+上下文范例的C-API中注册回调。这是api的样子：

void register_callback(void(*callback)(void *), void * context);

我真正想做的是能够注册C ++ lambda作为回调。另外，我希望lambda是一个捕获变量的（即无法转换为直接无状态std::function）

我需要编写哪种适配器代码才能将lambda注册为回调？

Answer 1

简单的aporoach是将lambda粘贴到保留在某处的std::function<void()>。它可能在堆上分配，仅由注册了回调实体的void*引用。那么回调就是这样一个函数：

extern "C" void invoke_function(void* ptr) {
    (*static_cast<std::function<void()>*>(ptr))();
}

注意std::function<S>可以保存具有状态的函数对象，例如具有非空捕获的lambda函数。您可以注册这样的回调：

register_callback(&invoke_function,
  new std::function<void()>([=](){ ... }));

Answer 2

最有效的方法是直接voidify lambda。

#include <iostream>
#include <tuple>
#include <memory>

template<typename... Args, typename Lambda>
std::pair< void(*)(void*, Args...), std::unique_ptr<void, void(*)(void*)> > voidify( Lambda&& l ) {
  typedef typename std::decay<Lambda>::type Func;
  std::unique_ptr<void, void(*)(void*)> data(
    new Func(std::forward<Lambda>(l)),
    +[](void* ptr){ delete (Func*)ptr; }
  );
  return {
    +[](void* v, Args... args)->void {
      Func* f = static_cast< Func* >(v);
      (*f)(std::forward<Args>(args)...);
    },
    std::move(data)
  };
}

void register_callback( void(*function)(void*), void * p ) {
  function(p); // to test
}
void test() {
  int x = 0;
  auto closure = [&]()->void { ++x; };
  auto voidified = voidify(closure);
  register_callback( voidified.first, voidified.second.get() );
  register_callback( voidified.first, voidified.second.get() );
  std::cout << x << "\n";
}
int main() {
  test();
}

这里voidify采用lambda和（可选）参数列表，并生成传统的C风格回调 - void*对。 void*由具有特殊删除功能的unique_ptr所有，因此可以正确清理其资源。

这优于std::function解决方案的优点是效率 - 我消除了一个级别的运行时间接。回调有效的生命周期也很明显，因为它位于std::unique_ptr<void, void(*)(void*)>返回的voidify中。

如果您想要更复杂的生命周期，

unique_ptr<T,D>可以move进入shared_ptr<T>。

以上内容将生命周期与数据混合在一起，并使用实用程序键入擦除。我们可以分开它：

template<typename... Args, typename Lambda>
std::pair< void(*)(void*, Args...), std::decay_t<Lambda> > voidify( Lambda&& l ) {
  typedef typename std::decay<Lambda>::type Func;
  return {
    +[](void* v, Args... args)->void {
      Func* f = static_cast< Func* >(v);
      (*f)(std::forward<Args>(args)...);
    },
    std::forward<Lambda>(l)
  };
}

现在voidify没有分配。只需在回调的生命周期内存储voidify，并将second指针作为void*传递给first函数指针。

如果您需要将此构造存储在堆栈中，将lambda转换为std::function可能会有所帮助。或者使用上面的第一个变体。

Answer 3

lambda函数与C回调函数兼容，只要它没有捕获变量即可。
用新的方式向旧的东西施加新的东西是没有意义的如何遵循老式的方式？

typedef struct
{
  int cap_num;
} Context_t;

int cap_num = 7;

Context_t* param = new Context_t;
param->cap_num = cap_num;   // pass capture variable
register_callback([](void* context) -> void {
    Context_t* param = (Context_t*)context;
    std::cout << "cap_num=" << param->cap_num << std::endl;
}, param);

Answer 4

使用lamda函数作为C函数指针的一种非常简单的方法是：

auto fun=+[](){ //add code here }

请参阅此答案以获取示例。 https://stackoverflow.com/a/56145419/513481

如何将C ++ lambda传递给需要函数指针和上下文的C-callback？

4 个答案: