捕获为函数指针的C ++ lambda

我在玩C ++ lambda及其隐式转换为函数指针。我的开始示例是将它们用作ftw函数的回调。这按预期工作。

#include <ftw.h>
#include <iostream>

using namespace std;

int main()
{
    auto callback = [](const char *fpath, const struct stat *sb,
        int typeflag) -> int {
        cout << fpath << endl;
        return 0;
    };

    int ret = ftw("/etc", callback, 1);

    return ret;
}

修改它以使用捕获后：

int main()
{

    vector<string> entries;

    auto callback = [&](const char *fpath, const struct stat *sb,
        int typeflag) -> int {
        entries.push_back(fpath);
        return 0;
    };

    int ret = ftw("/etc", callback, 1);

    for (auto entry : entries ) {
        cout << entry << endl;
    }

    return ret;
}

我收到了编译器错误：

error: cannot convert ‘main()::<lambda(const char*, const stat*, int)>’ to ‘__ftw_func_t {aka int (*)(const char*, const stat*, int)}’ for argument ‘2’ to ‘int ftw(const char*, __ftw_func_t, int)’

经过一番阅读。我了解到，使用捕获的lambda 不能隐式转换为函数指针。

有没有解决方法？它们不能“隐式”转换的事实是否意味着它们可以“显式”转换？（我尝试投射，但未成功）。有什么干净的方法可以修改工作示例，以便可以使用lambda将条目追加到某个对象？

由于捕获lambda需要保留状态，因此实际上并没有简单的“解决方法”，因为它们不是只是普通的功能。关于函数指针的要点是它指向单个全局函数，并且此信息没有状态的余地。

最接近的解决方法（本质上是放弃有状态性）是提供某种类型的全局变量，可从您的lambda /函数访问该变量。例如，您可以制作一个传统的仿函数对象，并为其赋予一个静态成员函数，该成员函数引用某些唯一的（全局/静态）实例。

但这有点违反了捕获lambda的全部目的。

我只是遇到了这个问题。

没有lambda捕获，代码可以正常编译，但是lambda捕获存在类型转换错误。

使用C ++ 11的解决方案std::function（编辑：此示例后显示了另一个不需要修改函数签名的解决方案）。您也可以使用boost::function（实际上运行速度明显更快）。示例代码-更改为可以编译，并使用编译gcc 4.7.1：

#include <iostream>
#include <vector>
#include <functional>

using namespace std;

int ftw(const char *fpath, std::function<int (const char *path)> callback) {
  return callback(fpath);
}

int main()
{
  vector<string> entries;

  std::function<int (const char *fpath)> callback = [&](const char *fpath) -> int {
    entries.push_back(fpath);
    return 0;
  };

  int ret = ftw("/etc", callback);

  for (auto entry : entries ) {
    cout << entry << endl;
  }

  return ret;
}

编辑：当我遇到无法修改原始函数签名但无法使用lambda的旧代码时，我不得不重新审视它。下面的解决方案不需要修改原始函数的函数签名：

#include <iostream>
#include <vector>
#include <functional>

using namespace std;

// Original ftw function taking raw function pointer that cannot be modified
int ftw(const char *fpath, int(*callback)(const char *path)) {
  return callback(fpath);
}

static std::function<int(const char*path)> ftw_callback_function;

static int ftw_callback_helper(const char *path) {
  return ftw_callback_function(path);
}

// ftw overload accepting lambda function
static int ftw(const char *fpath, std::function<int(const char *path)> callback) {
  ftw_callback_function = callback;
  return ftw(fpath, ftw_callback_helper);
}

int main() {
  vector<string> entries;

  std::function<int (const char *fpath)> callback = [&](const char *fpath) -> int {
    entries.push_back(fpath);
    return 0;
  };
  int ret = ftw("/etc", callback);

  for (auto entry : entries ) {
    cout << entry << endl;
  }

  return ret;
}

原版的

Lambda函数非常方便，并且可以减少代码。就我而言，我需要lambda进行并行编程。但这需要捕获和函数指针。我的解决方案在这里。但是要小心捕获的变量范围。

template<typename Tret, typename T>
Tret lambda_ptr_exec(T* v) {
    return (Tret) (*v)();
}

template<typename Tret = void, typename Tfp = Tret(*)(void*), typename T>
Tfp lambda_ptr(T& v) {
    return (Tfp) lambda_ptr_exec<Tret, T>;
}

例

int a = 100;
auto b = [&]() { a += 1;};
void (*fp)(void*) = lambda_ptr(b);
fp(&b);

带有返回值的示例

int a = 100;
auto b = [&]() {return a;};
int (*fp)(void*) = lambda_ptr<int>(b);
fp(&b);

更新

改进版

自从第一篇有关将C ++ lambda用作捕获函数指针的文章发布以来，已经有一段时间了。因为它对我和其他人都有用，所以我做了一些改进。

标准函数C指针api使用void fn（void * data）约定。默认情况下，使用此约定，并且应使用void *参数声明lambda。

改进的实施

struct Lambda {
    template<typename Tret, typename T>
    static Tret lambda_ptr_exec(void* data) {
        return (Tret) (*(T*)fn<T>())(data);
    }

    template<typename Tret = void, typename Tfp = Tret(*)(void*), typename T>
    static Tfp ptr(T& t) {
        fn<T>(&t);
        return (Tfp) lambda_ptr_exec<Tret, T>;
    }

    template<typename T>
    static void* fn(void* new_fn = nullptr) {
        static void* fn;
        if (new_fn != nullptr)
            fn = new_fn;
        return fn;
    }
};

实例

int a = 100;
auto b = [&](void*) {return ++a;};

将带有捕获的lambda转换为C指针

void (*f1)(void*) = Lambda::ptr(b);
f1(nullptr);
printf("%d\n", a);  // 101 

也可以这样使用

auto f2 = Lambda::ptr(b);
f2(nullptr);
printf("%d\n", a); // 102

万一使用返回值

int (*f3)(void*) = Lambda::ptr<int>(b);
printf("%d\n", f3(nullptr)); // 103

如果使用数据

auto b2 = [&](void* data) {return *(int*)(data) + a;};
int (*f4)(void*) = Lambda::ptr<int>(b2);
int data = 5;
printf("%d\n", f4(&data)); // 108

使用局部全局（静态）方法可以按照以下步骤进行操作

template <class F>
auto cify_no_args(F&& f) {
  static F fn = std::forward<F>(f);
  return [] {
    return fn();
  };
}

假设我们有

void some_c_func(void (*callback)());

所以用法是

some_c_func(cify_no_args([&] {
  // code
}));

之所以可行，是因为每个lambda都有一个唯一的签名，因此使其成为静态不是问题。以下是带有各种参量和使用相同方法的任何返回类型的通用包装。

template <class F>
struct lambda_traits : lambda_traits<decltype(&F::operator())>
{ };

template <typename F, typename R, typename... Args>
struct lambda_traits<R(F::*)(Args...)> : lambda_traits<R(F::*)(Args...) const>
{ };

template <class F, class R, class... Args>
struct lambda_traits<R(F::*)(Args...) const> {
    using pointer = typename std::add_pointer<R(Args...)>::type;

    static pointer cify(F&& f) {
        static F fn = std::forward<F>(f);
        return [](Args... args) {
            return fn(std::forward<Args>(args)...);
        };
    }
};

template <class F>
inline lambda_traits<F>::pointer cify(F&& f) {
    return lambda_traits<F>::cify(std::forward<F>(f));
}

和类似的用法

void some_c_func(int (*callback)(some_struct*, float));

some_c_func(cify([&](some_struct* s, float f) {
    // making use of "s" and "f"
    return 0;
}));

呵呵-一个古老的问题，但仍然...

#include <iostream>
#include <vector>
#include <functional>

using namespace std;

// We dont try to outsmart the compiler...
template<typename T>
int ftw(const char *fpath, T callback) {
  return callback(fpath);
}

int main()
{
  vector<string> entries;

  // ... now the @ftw can accept lambda
  int ret = ftw("/etc", [&](const char *fpath) -> int {
    entries.push_back(fpath);
    return 0;
  });

  // ... and function object too 
  struct _ {
    static int lambda(vector<string>& entries, const char* fpath) {
      entries.push_back(fpath);
      return 0;
    }
  };
  ret = ftw("/tmp", bind(_::lambda, ref(entries), placeholders::_1));

  for (auto entry : entries ) {
    cout << entry << endl;
  }

  return ret;
}

有一种将捕获的lambda转换为函数指针的方法，但是在使用它时需要小心：

/codereview/79612/c-ifying-a-capturing-lambda

您的代码将如下所示（警告：大脑编译）：

int main()
{

    vector<string> entries;

    auto const callback = cify<int(*)(const char *, const struct stat*,
        int)>([&](const char *fpath, const struct stat *sb,
        int typeflag) -> int {
        entries.push_back(fpath);
        return 0;
    });

    int ret = ftw("/etc", callback, 1);

    for (auto entry : entries ) {
        cout << entry << endl;
    }

    return ret;
}

我的解决方案，只需使用函数指针来引用静态lambda。

typedef int (* MYPROC)(int);

void fun(MYPROC m)
{
    cout << m(100) << endl;
}

template<class T>
void fun2(T f)
{
    cout << f(100) << endl;
}

void useLambdaAsFunPtr()
{
    int p = 7;
    auto f = [p](int a)->int {return a * p; };

    //fun(f);//error
    fun2(f);
}

void useLambdaAsFunPtr2()
{
    int p = 7;
    static auto f = [p](int a)->int {return a * p; };
    MYPROC ff = [](int i)->int { return f(i); };
    //here, it works!
    fun(ff);
}

void test()
{
    useLambdaAsFunPtr2();
}

在这里找到答案：http : //meh.schizofreni.co/programming/magic/2013/01/23/function-pointer-from-lambda.html

需要时，它将转换lambda pointer为void*并转换回。

1. 至 void*：

   自动voidfunction =新的decltype（to_function（lambda））（to_function（lambda））;

2. 从 void*：

   自动功能= static_cast <std :: function *>（voidfunction）;