Скотт Мейерс - Эффективный и современный С++. 42 рекомендации по использованию С++11 и С++14

По умолчанию функция-член operator()в классе замыкания, сгенерированном из лямбда-выражения, является const. Это приводит к тому, что все члены-данные в замыкании в теле лямбда-выражения являются константными. Однако созданная перемещением копия dataвнутри bind-объекта не является константной, так что, чтобы предотвратить модификацию этой копии dataвнутри лямбда-выражения, параметр лямбда-выражения объявляется как указатель на const. Если лямбда-выражение было объявлено как mutable, operator()в его классе замыкания не будет объявлен как const, так что целесообразно опустить constв объявлении параметра лямбда-выражения:

auto func =

std::bind( // Эмуляция в C++11

[]( std::vector&data) mutable// инициализирующего

{ /* uses of data */ }, // захвата для лямбда-

std::move(data) // выражения, объяв-

); // ленного mutable

Поскольку bind-объект хранит копии всех аргументов, переданных std::bind, bind-объект в нашем примере содержит копию замыкания, произведенного из лямбда-выражения, являющегося первым аргументом этого объекта. Следовательно, время жизни замыкания совпадает со временем жизни bind-объекта. Это важно, поскольку это означает, что, пока существует замыкание, существует и bind-объект, содержащий объект, захваченный псевдоперемещением.

Если вы впервые столкнулись с std::bind, вам может понадобиться учебник или справочник по C++11, чтобы все детали этого обсуждения встали на свои места в вашей голове. Вот основные моменты, которые должны быть понятными.

• Невозможно выполнить перемещение объекта в замыкание С++11, но можно выполнить перемещение объекта в bind-объект С++11.

• Эмуляция захвата перемещением в С++11 состоит в перемещении объекта в bind-объект с последующей передачей перемещенного объекта в лямбда-выражение по ссылке.

• Поскольку время жизни bind-объекта совпадает с таковым для замыкания, можно рассматривать объекты в bind-объекте так, как будто они находятся в замыкании.

В качестве второго примера применения std::bindдля эмуляции перемещающего захвата рассмотрим пример кода С++ 14, который мы видели ранее и который создает std::unique_ptrв замыкании:

auto func = [ pw = std::make_unique()] // Как и ранее,

{ return pw->isValidated() // создает pw

&& pw->isArchived(); }; // в замыкании

А вот как выглядит его эмуляция на С++11:

auto func = std::bind(

[]( const std::unique_ptr& pw)

{ return pw->isValidated()

&& pw->isArchived(); },

std::make_unique()

);

Забавно, что я показываю, как использовать std::bindдля обхода ограничений лямбда-выражений в С++11, поскольку в разделе 6.4 я выступаю как сторонник применения лямбда-выражений вместо std::bind. Однако в данном разделе поясняется, что в С++11 имеются ситуации, когда может пригодиться std::bind, и это одна из них. (В С++14 такие возможности, как инициализирующий захват и параметры auto, устраняют такие ситуации.)

• Для перемещения объектов в замыкания используется инициализирующий захват С++14.

• В С++11 инициализирующий захват эмулируется с помощью написания классов вручную или применения std::bind.

Одной из самых интересных возможностей С++14 являются обобщенные лямбда-выражения — лямбда-выражения, в спецификации параметров которых используется ключевое слово auto. Реализация этой возможности проста: operator()в классе замыкания лямбда-выражения является шаблоном. Например, для лямбда-выражения

auto f = []( autox){ return normalize(x); };

оператор вызова функции класса замыкания имеет следующий вид:

class SomeCompilerGeneratedClassName {

public:

template // См. возвращаемый тип auto

auto operator()( Tх) const // в разделе 1.3

{ return normalize(x); }

… // Прочая функциональность

}; // класса замыкания

В этом примере единственное, что делает лямбда-выражение с параметром x, — это передает его функции normalize. Если normalizeрассматривает значения lvalue не так, как значения rvalue, это лямбда-выражение написано некорректно, поскольку оно всегда передает функции normalizelvalue (параметр x), даже если переданный в лямбда-выражение аргумент представляет собой rvalue.

Корректным способом написания лямбда-выражения является прямая передача xв normalize. Это требует внесения в код двух изменений. Во-первых, xдолжен быть универсальной ссылкой (см. раздел 5.2), а во-вторых, он должен передаваться в normalizeс использованием std::forward(см. раздел 5.3). Концептуально это требует тривиальных изменений: