有没有办法从`std::function`返回到指针？答案

【问题标题】：Is there any way to go back from `std::function` to a pointer?有没有办法从`std::function`返回到指针？
【发布时间】：2016-02-25 04:05:23
【问题描述】：

想象以下场景：

typedef std::function<float(float)> A;
typedef float(*B)(float);

A foo();
void bar(B b);

您希望按照以下方式做某事：

bar(foo());

显然这不起作用。主要是因为A 可以包含一个状态，而B 是一个函数指针。如果我们知道A 不包含状态并且我们希望以某种方式获取它的“含义”并将其放入可以传递给B 的东西怎么办？

不可能吗？

【问题讨论】：

你知道所包含的 exact 类型吗？具有给定签名的 std 函数可以包含许多无状态类型。如果是这样，也许。不，不。顺便说一句，如果你知道 std 函数包含什么，为什么不直接传递 that 类型呢？
似乎std::function::target 可以返回指向该类型的指针，但前提是您知道该类型是什么。 en.cppreference.com/w/cpp/utility/functional/function/target
foo() 是 float，不是函数指针。

标签： c++ function types

【解决方案1】：

一般来说，std::function 可以“装箱”一些closure（例如一些lambda function 的值）。闭包包含代码和数据（关闭的值）。所以我相信你不能可移植地将它转换成一个裸函数指针。顺便说一句，因为从概念上讲，闭包混合了不提供它们的代码和数据语言（如 C），实际上需要 callbacks（即，为每个函数指针传递一些额外数据的约定，请查看 GTK 以获得具体示例）。

一些特定于实现的技巧可能会在堆栈上创建一个trampoline 函数（例如，动态生成，可能使用asmjit，一些包含指向闭包的指针的机器代码等）。但这不是可移植的和系统特定的（特别是因为堆栈需要是可执行的）

【讨论】：

【解决方案2】：

如果你能保证A中存储的可调用对象是一个函数指针或者一个捕获列表为空的lambda，你可以通过这种方式简单地获取一个函数指针：

foo().target<B>();

【讨论】：

【解决方案3】：

如果我们知道 A 不包含状态并且我们希望以某种方式获取它的“意义”并将其放入可以传递给 B 的东西中怎么办？

即使这样还不够。 std::function 提供了一个 target() 成员函数，如果您知道底层函子的确切类型，您可以将其取回。所以我们可以这样做，例如：

void print(int i) { std::cout << i; }

std::function<void(int)> f = print;
auto ptr = f.target<void(*)(int)>();  // not null
(*ptr)(42);                           // works

然而，即使我们的函子f 不包含状态，也不意味着它的底层类型就是void(*)(int)。它可能是一个完全不同的函数指针，在这种情况下我们将无法将其拉出：

int square(int i) { return i*i; }

f = square;
ptr = f.target<void(*)(int)>(); // nullptr!

或者它可能是一个 lambda，在这种情况下，我们甚至无法命名类型，更不用说将其拉出：

f = [](int i){ std::cout << i; }; // same as print, right?
ptr = f.target<void(*)(int)>();   // ... nope :'(

基本上，类型擦除实际上是类型擦除。如果您需要原始的底层类型，这可能表明设计不佳。

【讨论】：