将可调用对象传递给构建某种多索引容器的对象答案

【问题标题】：Passing a callable to a object that builds some kind of multi-index container将可调用对象传递给构建某种多索引容器的对象
【发布时间】：2016-11-25 16:22:26
【问题描述】：

我正在尝试编写一个容器，该容器能够对对象进行分类并存储分类函数为真的指针。

我的问题是，它无法编译，而且由于我对 std::function 或 lambdas 等可调用对象缺乏经验，因此我不知道如何解决它。

我想要这样一个容器，因为我需要经常获取一些“类别”——这使得缓存结果变得很容易。特别是在本例中，如果Dogs 更改了他们的sound，则可以简单地重新创建类别（因为可调用对象仍然存在）。

此外，我对能够提供良好性能的解决方案感兴趣。正如我所读到的，std::functions 不太可能是inlined。有没有办法提供inlined-performance？

编译器说：

main.cpp: In function 'int main()':
main.cpp:51:108: error: no matching function for call to 'CategoryContainer<Dog>::addCategory(CategoryContainer<Dog>::Categories, main()::<lambda(auto:1&)>)'
     dogs.addCategory( CategoryContainer<Dog>::Categories::Wuff, [](auto& d){return d.makeSound()=="Wuff";} );

main.cpp:39:10: note: candidate: void CategoryContainer<T>::addCategory(CategoryContainer<T>::Categories, std::function<bool()>) [with T = Dog]
     void addCategory(Categories cat, std::function<bool()> f) {
main.cpp:39:10: note:   no known conversion for argument 2 from 'main()::<lambda(auto:1&)>' to 'std::function<bool()>'

main.cpp: In lambda function:
main.cpp:52:71: error: expected '{' before '(' token
     dogs.addCategory( CategoryContainer<Dog>::Categories::WauWau, []()(auto& d){return d.makeSound()=="WauWau";} );

main.cpp: In function 'int main()':
main.cpp:52:72: error: expected primary-expression before 'auto'
     dogs.addCategory( CategoryContainer<Dog>::Categories::WauWau, []()(auto& d){return d.makeSound()=="WauWau";} );

这是我的代码：

#include <iostream>
#include <string>
#include <vector>
#include <unordered_map>
#include <functional>

class Dog
{
public:
    std::string makeSound() { return _sound; }
    void setSound(std::string sound) { _sound=sound; }
private:
    std::string _sound = "Wuff";
};

template<class T>
class CategoryContainer
{
public:
    using objectContainer = std::vector<T>;
    using pointerContainer = std::vector<T*>;

    enum class Categories { Wuff, WauWau }; // Dogs are e.g. destinguished by the sound they make.

    struct Category {
        std::function<bool()> func;
        pointerContainer pointers;
        Category(std::function<bool()> f, objectContainer& data) : func(f) {
            for(auto& i : data)
                if( func(i) )
                    pointers.emplace_back(&i);
        }
    };

    CategoryContainer(size_t n) {
        data.resize(n); // Construct so many dogs.
    }

    void addCategory(Categories cat, std::function<bool()> f) {
        indexed[cat] = Category(f, data);
    }

private:
    objectContainer data;
    std::unordered_map<Categories, Category> indexed;
};

int main()
{
    CategoryContainer<Dog> dogs(10);
    dogs.addCategory( CategoryContainer<Dog>::Categories::Wuff, [](auto& d){return d.makeSound()=="Wuff";} );
    dogs.addCategory( CategoryContainer<Dog>::Categories::WauWau, []()(auto& d){return d.makeSound()=="WauWau";} );
}

【问题讨论】：

一个重要但仍未得到解答的部分是编译器如何处理这种情况。非常欢迎补充这一点。

标签： c++11 lambda c++14 callable generic-lambda

【解决方案1】：

您将 [](auto& d){return d.makeSound()=="Wuff";} 作为仿函数传递，但 addCategory 被声明为

void addCategory(Categories cat, std::function<bool()> f) {

所以函子应该接受零个参数，但实际上你应该使用 one.std::function<bool()> 而不是 std::function<bool(const T&)>

【讨论】：

【解决方案2】：

正如 Alexey Guseynov (+1) 所指出的，您在 Category 中的 func() 会收到一个 T 对象。

所以，按照建议，应该是std::function<bool(T const &)>。

你必须在三点上纠正这一点：

1) std::function<bool()> func; 变为 std::function<bool(T const &)> func;

2) Category(std::function<bool()> f, objectContainer& data) : func(f) 变成 Category(std::function<bool(T const &)> f, objectContainer& data) : func(f)

3) void addCategory(Categories cat, std::function<bool()> f) 变为 void addCategory(Categories cat, std::function<bool(T const &)> f)。

但这还不够。

现在 Dog 的 makeSound() 方法与 lambda 函数中的 const Dog 实例化一起使用。所以makeSound()（不修改对象）应该在const方法中修改

std::string makeSound() const { return _sound; }

此时我有一些错误，因为Dogs 与std::unordered_map 不兼容，因为（如果我理解正确的话）std::hash<CategoryContainer<Dog>::Categories> 没有专门化

但是，为了避免这个问题，如果你可以改变

std::unordered_map<Categories, Category> indexed;

在有序的std::map 中（也添加#include <map>）

std::map<Categories, Category> indexed;

如果您更改 addCategory() 中的行

indexed[cat] = Category(f, data);

由于我不想进一步调查的原因（涉及构造函数）而给出错误

indexed.emplace(std::piecewise_construct,
                std::forward_as_tuple(cat),
                std::forward_as_tuple(f, data));

你应该能够编译你的例子。

【讨论】：