Виталий Ткаченко - Обратные вызовы в C++

[capture](int eventID) {/*this is a body of lambda*/};

//The following object will be generated implicitly by the compiler from lambda declaration

class Closure

{

public:

Closure(int value) :capture(value) {}

void operator() (int eventID)

{

/*this is a body of lambda*/

}

int capture; //captured value

};

}

Как видно из примера, в зависимости от состава захваченных переменных объект-замыкание будет иметь различный тип. То есть, этот тип заранее неизвестен, он будет сгенерирован компилятором. По этой причине тип лямбда-выражения не имеет заранее определенного имени, и мы не можем просто объявить переменную соответствующего типа и присвоить ей значение, как мы делаем, например, в случае использования числовых переменных.

Если лямбда-выражение не захватывает переменные, то стандарт допускает преобразование лямбда-выражения к указателю на функцию. В этом случае объект-замыкание не содержит переменных, что позволяет код лямбда-выражения оформить в виде статической функции и объявить соответствующий оператор преобразования. Таким образом, появляется возможность сохранить лямбда-выражение в переменной типа "указатель на функцию", как показано в Листинг 39.

int main()

{

[](int eventID) {/*this is a body of lambda*/}; // (1)

//The following object will be generated implicitly by the compiler from lambda declaration

class Closure // (2)

{

public:

void operator() (int eventID) // (3)

{

call_invoker(eventID);

}

static void call_invoker(int eventID) { /*this is a body of lambda*/ } // (4)

using function_pointer = void(*)(int); // (5)

operator function_pointer() const // (6)

{

return call_invoker;

}

};

//Conversion the closure object to the function pointer

Closure cl; // (7)

using pointer_to_function = void(*)(int); // (8)

pointer_to_function fptr = cl; // (9)

//Conversion a lambda to the function pointer

fptr = [](int eventID) {/*this is a body of lambda*/}; // (10)

}

В строке 1 объявлено лямбда-выражение, в строке 2 объявлен объект-замыкание. Подчеркнем: этот объект здесь всего лишь для демонстрации, чтобы показать, как он будет сгенерирован компилятором. В реальном коде такой объект объявлять не нужно, компилятор его создаст при объявлении лямбда-выражения.

В строке 3 объявлен перегруженный оператор, который вызывает статическую функцию 4. В той функции размещается код лямбда-выражения.

В строке 5 объявлен тип указателя на функцию, в строке 6 объявлен оператор преобразования типа. Реализация оператора возвращает указатель на статическую функцию 4.

В строках 7–9 показано, как осуществляется преобразование функционального объекта к указателю на функцию. В строке 7 объявлен объект-замыкание, в строке 8 объявлен тип указателя на функцию. В строке 9 объявляется переменная этого типа и вызывается перегруженный оператор присваивания 6, который возвращает указатель на функцию. Теперь в переменной fptrбудет храниться указатель на статическую функцию, которая была объявлена в соответствующем функциональном объекте.

В строке 10 продемонстрировано преобразование лямбда-выражения к указателю на функцию. Все действия, описанные выше с использованием функционального объекта, будут неявно сгенерированы компилятором.

Итак, если лямбда-выражение не захватывает переменные, то сохранить его как аргумент достаточно просто: объявляется указатель на функцию, которому присваивается соответствующее выражение. Однако в случае захвата переменных ситуация меняется. Теперь в объекте-замыкании будут храниться захваченные переменные, и компилятор не может код лямбда-выражения разместить в статической функции, ведь статическая функция не имеет доступа к членам класса. Поэтому указанный код вставляется в функцию-член класса. Казалось бы, почему не объявить указатель на функцию-член класса и присвоить ему значение? Проблема в том, что для этого необходимо знать тип класса, т. е. тип объекта-замыкания. А этот тип заранее неизвестен, он генерируется на этапе компиляции. Таким образом, здесь невозможно объявить указатель на метод и присвоить ему значение.

Если необходимо хранить лямбда-выражение в локальной переменной, можно использовать тип auto. Это означает, что компилятор подставит соответствующий тип, который будет сгенерирован из объявления лямбда-выражения (см. Листинг 40).

int capture = 10;