传递lambda,它返回多态unique_ptr,作为函数指针

时间:2016-08-25 13:37:07

标签: c++ lambda function-pointers c++14

我想传递一个非捕获的lambda,它返回一个 std::unique_ptr<Derived>,作为std::unique_ptr<Base>(*)()类型的函数指针。

但是,这只有在我明确声明lambda的返回类型为std::unique_ptr<Base>时才有效。

  • 为什么我明确说明了返回类型?
  • 为什么没有这种额外的返回类型,它适用于std::function
#include <functional>
#include <memory>

struct Base{virtual ~Base()=default;};
struct Derived : Base{};

struct FailsForF2
{
   using Function = std::add_pointer_t<std::unique_ptr<Base>()>;
   FailsForF2(Function f) {}
};

struct Works
{
   using Function = std::function<std::unique_ptr<Base>()>;
   Works(Function f) {}
};


std::unique_ptr<Derived> fun() {return std::make_unique<Derived>();} 

int main()
{

   auto f1 = [](){return std::make_unique<Base>();};
   auto f2 = [](){return std::make_unique<Derived>();};
   auto f3 = []()->std::unique_ptr<Base>{return std::make_unique<Derived>();};

   Works x1(f1);
   Works x2(f2);
   Works x3(f3);

   FailsForF2 x4(f1);
   FailsForF2 x5(f2);
   FailsForF2 x6(f3);
}

gcc错误

main.cpp: In function 'int main()':

main.cpp:34:20: error: invalid user-defined conversion from 'main()::<lambda()>' to 'FailsForF2::Function {aka std::unique_ptr<Base> (*)()}' [-fpermissive]

    FailsForF2 x5(f2);

                    ^

main.cpp:26:17: note: candidate is: main()::<lambda()>::operator std::_MakeUniq<Derived>::__single_object (*)()() const <near match>

    auto f2 = [](){return std::make_unique<Derived>();};

                 ^

main.cpp:26:17: note:   no known conversion from 'std::_MakeUniq<Derived>::__single_object (*)() {aka std::unique_ptr<Derived> (*)()}' to 'FailsForF2::Function {aka std::unique_ptr<Base> (*)()}'

main.cpp:10:4: note:   initializing argument 1 of 'FailsForF2::FailsForF2(FailsForF2::Function)'

    FailsForF2(Function f) {}

live example

2 个答案:

答案 0 :(得分:5)

<强> TL; DR;

  • FailsForF2失败,因为std::unique_ptr<Derived> (*) ()无法隐式转换为std::unique_ptr<Base> (*) ();
  • Works有效,因为std::unique_ptr<Derived>可以隐式转换为std::unique_ptr<Base>(请参阅最后的标准引号)。

lambda可以隐式转换为具有相同返回类型和参数 1 的函数指针,因此您的三个lambdas可以分别转换为:

std::unique_ptr<Base> (*) ()
std::unique_ptr<Derived> (*) ()
std::unique_ptr<Base> (*) ()

由于std::unique_ptr<Derived> (*) ()std::unique_ptr<Base> (*) ()不同(并且不能转换为FailsForF2,因此std::unique_ptr<Derived> (*pfd) () = f2; // Compiles. std::unique_ptr<Base> (*pfb) () = pfd; // Does not compile (invalid conversion). 构造函数没有可行的重载。请参阅以下代码:

std::function

当您明确指定lambda的返回类型时,您更改lambda的调用运算符的返回类型(实际与其关联的闭包类型,请参见末尾的引号),因此可以进行转换。 / p> 另一方面,

std::function没有这样的约束 - template <typename F> std::function(F &&f); 的构造函数是模板化的,所以它可以采取任何可调用的:

INVOKE(f, std::forward<Args>(args)..., R)

...只要以下内容有效 2

INVOKE (f, declval<ArgTypes>()..., R)

1 N4594的标准报价,§5.1.5/ 7(重点是我的):

  

没有lambda-capture的非泛型lambda表达式的闭包类型有一个转换函数指向函数,C ++语言链接(7.5)具有相同的参数和返回类型作为   闭包类型的函数调用操作符。 [...]

2 N4594的标准报价,§20.12.12.2/ 2:

  

类型F的可调用对象f对于参数类型ArgTypes是可调用的,如果被视为未评估操作数(第5节)的表达式INVOKE (f, t1, t2, ..., tN)形成良好,则返回类型R(20.12.2)

...和§20.12.2(强调是我的,1.1到1.6是关于成员函数的指针(或类似),所以这里不相关):

  

1 定义f(t1, t2, ..., tN)如下:

     

(1.x) - [...]

     

(1.7) - INVOKE (f, t1, t2, ..., tN, R)在所有其他情况下。

     

2 如果R为cv void,则将INVOKE (f, t1, t2, ..., tN)定义为static_cast(INVOKE (f, t1, t2, ..., tN)),否则{{1}} 隐式转换为R

答案 1 :(得分:1)

除了Holt的答案,还要涵盖您的第一个问题:您不一定必须明确指定返回类型作为尾随返回类型。但是,由于您创建的是unique_ptr<Derived>,但需要unique_ptr<Base>,因此您应该返回后者并在您的函数中执行转换。

所以,我相信,这就像

那样
auto f2 = [](){ return std::unique_ptr<Base>{new Derived()}; };

也编译。