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関数ポインターとしてキャプチャするC ++ラムダ

私はC++ラムダと、関数ポインタへの暗黙的な変換で遊んでいました。私の最初の例では、それらをftw関数のコールバックとして使用していました。これは期待どおりに機能します。

#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;
}

キャプチャを使用するように変更した後：

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;
}

コンパイラエラーが発生しました。

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)’

読書の後。キャプチャを使用するラムダ暗黙的に変換することはできません関数ポインタへ。

これに対する回避策はありますか？ 「暗黙的に」変換できないということは、「明示的に」変換できるということですか？ （私は成功せずにキャストしようとしました）。ラムダを使用していくつかのオブジェクトにエントリを追加できるように、作業例を修正するクリーンな方法は何でしょうか？.

c++lambdafunction-pointersc++11
82
duncan

ラムダのキャプチャは状態を保持する必要があるため、実際の単純な「回避策」はありません。これらはnot単なる通常の関数であるためです。関数ポインターのポイントは、単一のグローバル関数を指すことであり、この情報には状態の余地がありません。

最も基本的な回避策（本質的にステートフルネスを破棄する）は、ラムダ/関数からアクセスされる何らかのタイプのグローバル変数を提供することです。たとえば、従来のファンクターオブジェクトを作成し、一意の（グローバル/静的）インスタンスを参照する静的メンバー関数を与えることができます。

しかし、それはラムダをキャプチャする目的全体を無効にするようなものです。

39
Kerrek SB

私はこの問題に出くわしました。

コードはラムダキャプチャなしで正常にコンパイルされますが、ラムダキャプチャでは型変換エラーが発生します。

C++ 11での解決策は、std::functionを使用することです（編集：この例の後に、関数シグネチャを変更する必要のない別の解決策を示します）。 boost::function（実際には非常に高速に実行されます）を使用することもできます。サンプルコード-gcc 4.7.1でコンパイルされるように変更されました。

#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;
}

編集：元の関数シグネチャを変更できなかったが、ラムダを使用する必要があるレガシーコードに遭遇したとき、私はこれを再検討しなければなりませんでした。元の関数の関数シグネチャを変更する必要のないソリューションは次のとおりです。

#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;
}
46
Jay West

[〜＃〜] original [〜＃〜]

Lambda関数は非常に便利で、コードを減らします。私の場合、並列プログラミングにはラムダが必要でした。ただし、キャプチャと関数ポインタが必要です。私の解決策はこちらです。ただし、キャプチャした変数のスコープには注意してください。

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);

戻り値を持つ例

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

[〜＃〜] update [〜＃〜]

改良版

関数ポインターとしてのキャプチャーを含むC++ラムダに関する最初の投稿が投稿されてからしばらく経ちました。それは私や他の人々にとって有用だったので、私はいくらか改善しました。

標準関数CポインターAPIは、void fn（void * data）規則を使用します。デフォルトではこの規則が使用され、ラムダはvoid *引数で宣言する必要があります。

実装の改善

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;
    }
};

例

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

キャプチャ付きのラムダをCポインターに変換する

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

この方法でも使用できます

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

戻り値を使用する必要がある場合

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

また、データが使用される場合

auto b2 = [&](void* data) {return *(int*)(data) + a;};
int (*f4)(void*) = Lambda::ptr<int>(b2);
int data = 5;
printf("%d\n", f4(&data)); // 108
11
Evgeny Karpov

ローカルグローバル（静的）メソッドを使用すると、次のように実行できます。

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

私たちが持っていると仮定します

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

したがって、使用法は

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

これは、各ラムダが一意の署名を持っているため機能し、静的にすることは問題ではありません。同じメソッドを使用して、可変数の引数と戻り値の型を持つ汎用ラッパーを追跡します。

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 = 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 typename lambda_traits<F>::pointer cify(F&& f) {
    return lambda_traits<F>::cify(std::forward<F>(f));
}

同様の使用法

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;
}));
6
Vladimir Talybin

へへ-かなり古い質問ですが、それでも...

#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;
}
4
egorse

キャプチャするラムダを関数ポインターに変換するハック的な方法がありますが、使用する際には注意が必要です。

https://codereview.stackexchange.com/questions/79612/c-ifying-a-capturing-lambda

コードは次のようになります（警告：脳のコンパイル）：

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;
}
0
user1095108

私の解決策は、関数ポインタを使用して静的ラムダを参照するだけです。

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();
}
0
Zhang