怎样的std ::功能工作

Question

你知道，我们可以包装或存放lambda函数的std::function：

#include <iostream> 
#include <functional> 
int main() 
{ 
    std::function<float (float, float)> add = [](float a, float b) 
    //   ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^ 
    { 
     return a + b; 
    }; 

    std::cout << add(1, 2) << std::endl; 
} 

我的问题是围绕std::function，你可以看到它是一个模板类，但它可以接受任何种类的函数签名。

例如float (float, float)以这种形式return_value (first_arg, second_arg)。

std::function的结构是什么，它如何接受函数签名，如x(y,z)以及它如何使用它？ float (float, float)是C++中一个新的有效表达式吗？

Answer 1

它使用一些type erasure technique。

一种可能性是将混合亚型多态性与模板结合使用。下面是一个简化版本，只给一个感觉为整体结构：

template <typename T> 
struct function; 

template <typename Result, typename... Args> 
struct function<Result(Args...)> { 
private: 
    // this is the bit that will erase the actual type 
    struct concept { 
     virtual Result operator()(Args...) const = 0; 
    }; 

    // this template provides us derived classes from `concept` 
    // that can store and invoke op() for any type 
    template <typename T> 
    struct model : concept { 
     template <typename U> 
     model(U&& u) : t(std::forward<U>(u)) {} 

     Result operator()(Args... a) const override { 
      t(std::forward<Args>(a)...); 
     } 

     T t; 
    }; 

    // this is the actual storage 
    // note how the `model<?>` type is not used here  
    std::unique_ptr<concept> fn; 

public: 
    // construct a `model<T>`, but store it as a pointer to `concept` 
    // this is where the erasure "happens" 
    template <typename T, 
     typename=typename std::enable_if< 
      std::is_convertible< 
       decltype(t(std::declval<Args>()...)), 
       Result 
      >::value 
     >::type> 
    function(T&& t) 
    : fn(new model<typename std::decay<T>::type>(std::forward<T>(t))) {} 

    // do the virtual call  
    Result operator()(Args... args) const { 
     return (*fn)(std::forward<Args>(args)...); 
    } 
}; 

（请注意，我忽略了一些东西简单起见：它不能被复制的，也许等问题;不使用此在实际代码中的代码）