C++ 将仿函数对象作为 std::function 返回答案

【问题标题】：C++ Return a functor object as std::functionC++ 将仿函数对象作为 std::function 返回
【发布时间】：2020-06-06 19:53:37
【问题描述】：

我有一个工厂方法返回 std::function

class Builder {
public:
    function<void(Data&)> build();
}

和一个仿函数对象

class Processor {
protected:
    vector<int> content_;
public:
    void operator()(Data&) { 
         ....
    }
}

现在我想在工厂方法中返回函子，我写

function<void(Data&)> build() {
    Processor p;
    // Add items to p.content_

    function<void(Data&)> ret(p);

    return ret;
}

我的问题是：ret 会保留一份p 的副本吗？如果是这样，当p.content_ 很大时，这会成为负担吗？建议的实现方式是什么？

【问题讨论】：

使用void operator()(Data&&) 和function<void(Data&)> ret(std::move(p));。您需要为 Processor 类实现移动构造函数（还记得规则 5）。
嗯.. 合成的移动 ctor 不应该足够吗？零法则！不过，您确实需要返回std::move(ret)
@AsteroidsWithWings 从本地移动返回 is implicit。
你的代码写得很好（假设你不介意Processor被复制）。事实上，ret 复制了p。您可以使用 function<void(Data&)> ret(std::move(p)) 来移动它
@AsteroidsWithWings 我很确定返回值优化会照顾到std::move(ret)。

【解决方案1】：

std::function 持有并拥有它的价值。实际上，它需要可复制的可调用对象，以便在复制自身时可以复制它。

你的函数会像这样非常好，并且可能更快：

function<void(Data&)> build() {
    Processor p;

    // fill items

    return p; // p moved into the returned std::function (since C++14)
}

但是，如果您复制 std::function 周围，Processor 对象也会被复制，因此复制 std::function 的成本取决于它包含的类型（就像使用任何类型擦除工具一样）

【讨论】：

【解决方案2】：

将使用的构造函数是this:

template< class F >
function( F f );

您可以看到该对象将被复制。如果你想避免这种情况，你可以移动可调用对象：

function<void(Data&)> ret(std::move(p));

然后构造函数会将f移动到内部存储中。

如果您的可调用对象很小，它将直接存储在函数对象中。如果太大，内部存储将被动态分配。无论哪种方式，移动生成的函数对象应该不会比移动原始可调用对象（直接存储在函数中）更复杂，甚至可能更便宜（动态存储时）。

当性能很重要时应避免复制，因为它可能涉及动态分配，即使您的可调用对象不需要它们。

【讨论】：