如何使用 lambdas 将 std::function 与成员函数一起使用？

Question

我正在尝试将一些全局函数移动到 class 中。当前代码如下所示：

struct S{};

void f(S* s, int x, double d){}
void g(S* s, int x, double d){}
/*
...
...*/
void z(S* s, int x, double d){}

int main()
{
    function<void(S*, int, double)> fp;
    
    //switch(something)
    //case 1:
        fp = f;
    //case 2:
        fp = g;
    //case n:
        fp = z;
}

假设我想将上面的代码更新为类似（下面的代码无法编译）：

#include <iostream>
#include <functional>

using namespace std;

struct S
{
    void f(int x, double d){}
    void g(int x, double d){}
    /*
    ...
    ...*/
    void z(int x, double d){}    

    void method_that_has_some_logic_to_use_the_others_above(int x, double d)
    {
        function<void(int, double)> fp; // How do I have to declare here?
        //switch(something)
        //case 1:
        fp = f; // How can achieve something like this using lambdas here?
    //case 2:
        fp = g;
    //case n:
        fp = z;

        fp(x, d);
    }

};


int main()
{
    S s;
    s.method_that_has_some_logic_to_use_the_others_above(10, 5.0);
}

我见过一些使用 std::bind 的解决方案，但在某处阅读以避免使用它并更喜欢 lambda。我使用的是 C++17，但我对 lambda 没有什么经验，无法用我在其他答案中找到的示例弄清楚如何解决它。

Answer 1

成员函数需要一个特定的class对象来调用，所以你需要做

function<void(S*, int, double)> fp = &S::f; 
fp(this, x, d);

或者使用lambda捕获特定的class对象并在内部调用其成员函数

function<void(int, double)> fp = [this](int x, double d) { this->f(x, d); };
fp(x, d);

Demo

Answer 2

注意： 我提出了另一种方法，因为 OP 无法证明使用 std::function 的合理性（并且因为对字面问题已经被康桐蔚给过了）。

只要您只是在要调用的具有相同签名的成员函数之间进行选择，std::function 就会产生不必要的开销。开销可能并不重要，如果您需要扩展到简单的成员函数调用之外，您确实有更多的灵活性。另一方面，pointer-to-member-function 提供类似的功能而没有开销。

缺点（对我来说）是语法。本例中的类型是 void (S::*)(int, double)，如果您不习惯 pointers-to-member，则很难阅读。最重要的是，声明的变量位于类型的中间，这再次损害了可读性。不过，如果您可以接受语法：

// Placeholder for the decision-making process: char choose_fun() { return 'g'; } // Same setup for `S` as in the question, except with the following added: void S::other_method(int x, double d) { void (S::* fp)(int, double); // Manual type specification // decltype(&S::other_method) fp; // Possibly easier to read switch (choose_fun()) { case 'f': fp = &S::f; break; case 'g': fp = &S::g; break; // ... } // More processing? // The syntax for invoking a pointer-to-member is also a bit weird. (this->*fp)(x, d); }

实际上，如果设置真的像问题中提出的那样简单（一个简单的 switch 来决定调用什么），我可能不会在指针或 std::function 中费心这个设置。我会存储 switch 使用的值，然后通过辅助函数调用这些函数。（如果没有额外处理，那么other_method就简化为helper函数。）

// The helper function. void S::choose_method(char choice, int x, double d) { switch (choice) { // Returning void is legal and takes the place of having a `break`. case 'f': return f(x, d); case 'g': return g(x, d); // ... } } // Now the other method needs very little code in addition to the additional // processing, whatever that is. This also brings the code closer to the // ideal of one task per function. void S::other_method(int x, double d) { char choice = choose_fun(); // More processing choose_method(choice, x, d); }

如何使用 lambdas 将 std::function 与成员函数一起使用？

How to use lambdas to use std::function with member functions?

c++

lambda

c++17

std-function

stdbind