在编译时捕获 std::function 分配

Question

我只想允许在我的代码库中使用 std::function，如果它不进行任何分配的话。

为此，我可以编写类似下面的函数，并且只用它来创建我的函数实例：

template< typename Functor>
std::function<Functor> makeFunction( Functor f)
{
    return std::function<Functor>(std::allocator_arg, DummyAllocator(), f);
}

如果 DummyAllocator 在运行时被使用，它将在其中断言或抛出。

理想情况下，我想在编译时捕获分配用例。

即

template< typename Functor>
std::function<Functor> makeFunction( Functor f)
{
   static_assert( size needed for function to wrap f < space available in function, 
   "error - function will need to allocate memory");

   return std::function<Functor>(f);
 }

这样的事情可能吗？

Answer 1

鉴于您的库中的 std::function 分配器支持，只需向 std::function 提供一个不起作用的分配器即可。

template< typename t >
struct non_allocator : std::allocator< t > {
    t * allocate( std::size_t n ) { throw std::bad_alloc{}; }
    void deallocate( t * ) {}

    non_allocator() = default;
    template< typename u >
    non_allocator( non_allocator< u > const & ) {}

    template< typename u >
    struct rebind { typedef non_allocator< u > other; };
};

template< typename t, typename u >
bool operator == ( non_allocator< t > const &, non_allocator< t > const & )
    { return true; }

template< typename t, typename u >
bool operator != ( non_allocator< t > const &, non_allocator< t > const & )
    { return false; }

不幸的是，这在 GCC 中不起作用，因为它甚至没有为 function 声明任何 allocator_arg 构造函数。即使在 Clang 中，编译时错误也是不可能的，因为不幸的是，它使用运行时 if 常量值来决定是否使用分配器。

Answer 2

我会写一个不分配的 std::function 替换，因为 std::function 会在需要时分配内存，这里是一个 candidate。

Answer 3

您拥有的工厂方法可能是您最好的选择。

如果不合适，您可以选择为function实现一个适配器；使用 std::function 作为成员变量实现接口，以便适配器强制执行您的约束。

template <typename S>
class my_function {
  std::function<S> func_;
public:
  template <typename F>
  my_function(F&& f) :
  func_(std::allocator_arg, DummyAllocator(), std::forward<F>(f))
  {}
  // remaining functions required include operator()(...)
};

在编译时捕获 std::function 分配

catch std::function allocations at compile time

c++

dynamic-memory-allocation

c++11

std-function