C++17 用非捕获 lambda 修饰 lambda 或成员函数

Question

我正在尝试制作一个函数，该函数 returns 一个装饰内部函数的非捕获 lambda（因此它可以转换为函数指针），其中内部函数可以是 lambda或成员函数指针。

我提出了两种策略，一种用于 lambda，另一种用于成员函数。具体来说，对于 lambdas

template <typename Callable>
auto decorate_lambda(Callable&& lambda) {
    static const Callable callable = std::forward<Callable>(lambda);

    return [](auto... args) {
        return 100 + callable(std::forward<decltype(args)>(args)...);
    };
}

将 lambda 保存为 static 允许 callable 用于非捕获 lambda。这很好，因为 decorate_lambda 模板实例化对于每个 lambda (IIRC) 都是唯一的。

对于成员函数，策略有些不同（注意模板参数）

template <auto callable>
auto decorate_memfn() {
    return [](auto... args) {
        return 100 + std::mem_fn(callable)(std::forward<decltype(args)>(args)...);
    };
}

然后我可以做类似的事情

const auto decorated_lambda =
    decorate_lambda([](int i) { return i + 1; });

const auto decorated_memfn =
    decorate_memfn<&Worker::work>();

int (*lambda_fnptr)(int) = decorated_lambda;
int (*memfn_fnptr)(Worker&, int) = decorated_memfn;

导致可以使用的函数指针，例如在 C 接口中（最终）。

我想要的最终结果是将 decorate_lambda 和 decorate_memfn 合并为一个 decorate(lambda_or_memfn) 函数（使用模板专业化、if constexpr 或其他）。例如

decorate([](int i) { return i + 1; });
decorate(&Worker::work);

即基本上我想要 decorate_memfn(&Worker::work) 而不是 decorate_memfn<&Worker::work>()。问题是

将成员函数指针作为参数而不是模板参数传递，意味着成员函数指针不再被视为 decorate_memfn 中的 static/global 变量。有没有办法强制编译器识别参数来自 static/global 并因此允许它在 lambda 中使用而不捕获？
用它的 static 技巧做类似于 decorate_lambda 的事情对成员函数指针不起作用，因为模板实例化不一定是唯一的（即如果两个 Callable 具有相同的签名）。不过，也许有办法让它变得独一无二？

我知道 C++20 可以提供帮助，但不幸的是我仍然坚持使用 C++17。

非常感谢任何提示！

Answer 1

首先，您的 decorate_lambda 有问题：如果您使用有状态可调用对象调用它，它会无声地中断。作为一个简单的检查，您可以仅在 std::is_empty_v 为真时才允许调用。

The end result that I would like is to roll decorate_lambda and decorate_memfn into a single decorate(lambda_or_memfn) function

您可以使用std::integral_constant

template<auto x>
inline constexpr std::integral_constant<decltype(x), x> constant{};

template<typename T, typename F, F T::* x>
auto decorate(std::integral_constant<F T::*, x>)
{
    return [](auto&&... args) {
        return 100 + std::mem_fn(x)(decltype(args)(args)...);
    };
}

auto d = decorate(constant<&Worker::work>);

C++17 用非捕获 lambda 修饰 lambda 或成员函数

C++17 decorate lambda or member function with non-capturing lambda

c++

templates

lambda

c++17

decorator