関数ポインターとしてのキャプチャーを備えたC ++ラムダ

私はC ++ラムダとそれらの関数ポインタへの暗黙の変換で遊んでいました。私の最初の例は、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)’

いくつか読んだ後。キャプチャを使用するラムダは、暗黙的に関数ポインターに変換できないことを学びました。

これの回避策はありますか？「暗黙的に」変換できないという事実は、「明示的に」変換できることを意味しますか？（私はキャストを試みましたが、成功しませんでした）。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、作業例を変更するためのクリーンな方法は何ですか？

ラムダをキャプチャする場合は状態を保持する必要があるため、ラムダは単なる通常の関数ではないため、実際には単純な「回避策」はありません。関数ポインタのポイントは、単一のグローバル関数を指し、この情報には状態の余地がないということです。

最も近い回避策（本質的にステートフル性を破棄する）は、ラムダ/関数からアクセスされるある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て、いくつかの一意の（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という目的全体を打ち負かすようなものです。

私はこの問題に遭遇しました。

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型変換エラーが発生します。

C ++ 11でのソリューションは、使用することですstd::function（編集：関数のシグネチャを変更する必要のない別のソリューションは、この例の後に示されています）。使用することもできますboost::function（実際にはかなり高速に実行されます）。サンプルコード-コンパイル、コンパイルされるように変更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;
}

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ったレガシーコードに遭遇したとき、私はこれを再訪する必要がありました。元の関数の関数シグネチャを変更する必要が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;
}

元の

ラムダ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。私の解決策はここにあります。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);

戻り値の例

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

更新

改良版

関数ポインターとしてのキャプチャー付きのC ++ラムダについての最初の投稿が投稿されてからしばらく経ちました。自分や他の人にも使えるので改善しました。

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;};

キャプチャ付きラムダをCポインタに変換する

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

そして、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

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、ラムダごとに一意の署名があるため機能し、静的にすることは問題ありません。以下は、同じメソッドを使用する可変個の引数と戻り値の型を持つ汎用ラッパーです。

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 = 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));
}

そして同様の用法

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;
}));

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;
}

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キーな方法がありますが、それを使用するときは注意する必要があります。

/codereview/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;
}

私の解決策は、関数ポインターを使用して静的ラムダを参照することだけです。

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();
}

ここで答えが見つかりました：http : //meh.schizofreni.co/programming/magic/2013/01/23/function-pointer-from-lambda.html

必要に応じて変換lambda pointerしvoid*、元に戻します。

1. へvoid*：

   auto voidfunction = new decltype（to_function（lambda））（to_function（lambda））;

2. からvoid*：

   auto function = static_cast <std :: function *>（voidfunction）;