const 函数上的 std::function 不完整类型答案

【问题标题】：std::function incomplete type on const functionconst 函数上的 std::function 不完整类型
【发布时间】：2020-04-21 09:51:10
【问题描述】：

考虑以下按预期工作的代码：

#include <iostream>
#include <functional>

struct foo
{
    std::function<int()> get;
};

struct bar
{
    int get()
    {
        return 42;
    }
};

int main()
{
    foo f;
    bar b;
    f.get = std::bind(&bar::get, &b);

    if (f.get())
        std::cout << "f.get(): " << f.get() << std::endl;

    return 0;
}

现在，假设 bar::get() 是一个 const 成员函数：

#include <iostream>
#include <functional>

struct foo
{
    std::function<int()const> get;
};

struct bar
{
    int get() const
    {
        return 42;
    }
};

int main()
{
    foo f;
    bar b;
    f.get = std::bind(&bar::get, &b);

    if (f.get())
        std::cout << "f.get(): " << f.get() << std::endl;
}

使用 GCC 9.2，此片段会引发以下编译器错误：

main.cpp:6:31: error: field 'get' has incomplete type 'std::function<int() const>'
    6 |     std::function<int()const> get;
      |                               ^~~
In file included from /usr/local/include/c++/9.2.0/functional:59,
                 from main.cpp:2:
/usr/local/include/c++/9.2.0/bits/std_function.h:128:11: note: declaration of 'class std::function<int() const>'
  128 |     class function;
      |           ^~~~~~~~

我不明白为什么foo::get 的类型不完整。有人可以指出我理解这种行为并相应地“修复”它的正确方向吗？我需要将 const 成员函数绑定到函数指针。

【问题讨论】：

所以你想要const std::function<int()> get;？或者你想要int (bar::*get)() const;？ constness 在std::bind 而非std::function 进行检查。

标签： c++ c++11 stl std-function

【解决方案1】：

int()const 是一个abominable type。

std::function<int()const> 不是类型，因为它与only defined specialisation 不匹配

namespace std {
    template< class R, class... Args >
    class function<R(Args...)> { ... };
}

【讨论】：

【解决方案2】：

只需使用std::function<int()>。

const 位只对成员函数有意义。您已经将 bar::get 绑定到实例 b 以将其保存为 std::function。

【讨论】：

【解决方案3】：

正如@KamilCuk 所说：

在 std::bind 中检查常量，而不是在 std::function 中检查

您不需要将explicit const 传递给std::function。只需使用您的旧原型：std::function<int()>。如果您没有 const 重载（也就是说，您有 int bar::get() 或 int bar::get() const 之一）对于同一个成员函数（否则，您需要显式类型转换），它将起作用。

实际上，您的函数 (int bar::get() const) 将具有这样的签名（在幕后）：

// int bar::get() const
int get(const bar *const this)
{
    return 42;
}

// int bar::get() 
int get(bar *const this)
{
    return 42;
}

如果你有重载并且想要绑定特定的成员函数，你可以这样做：

typedef int(bar::*fptr)(void) const; // or remove const
std::bind((fptr)&bar::get, &b );

看这个：

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

struct foo
{
    std::function<int()> get;
};

struct bar
{
    int get()
    {
        return 42;
    }

    int get() const
    {
        return 50;
    }
};

int main()
{
    foo f;
    bar b;
    typedef int (bar::*fptr)(void);
    typedef int (bar::*fcptr)(void) const;
    f.get = std::bind((fptr)&bar::get, &b);

    if (f.get())
        std::cout << "f.get(): " << f.get() << std::endl;

    f.get = std::bind((fcptr)&bar::get, &b);

    if (f.get())
        std::cout << "f.get(): " << f.get() << std::endl;
}

输出：

f.get(): 42
f.get(): 50

【讨论】：

【解决方案4】：

std::bind 不会通过constness 传递给可调用对象。因此，以下将起作用：

struct foo {
    std::function<int()> get;
    //                 ^ note there is no 'const'
};

【讨论】：