Захват отлично пересылаемой переменной в лямбда

Ответ 1

Правильно ли зафиксировать отлично переправленную переменную mStuff с синтаксис & mStuff?

Да, предполагая, что вы не используете эту лямбду вне doSomething. Ваш код захватывает mStuff за ссылку и будет правильно перенаправлять ее внутри лямбда.

Для того, чтобы mStuff являлся пакетом параметров, достаточно использовать простой захват с расширением пакета:

template <typename... T> void doSomething(T&&... mStuff)
{
    auto lambda = [&mStuff...]{ doStuff(std::forward<T>(mStuff)...); };
}

Лямбда фиксирует каждый элемент mStuff для каждой ссылки. Объект закрытия сохраняет значение lvalue для каждого аргумента независимо от его категории значений. Совершенная пересылка все еще работает; Фактически, нет даже разницы, потому что именованные ссылки rvalue будут lvalues ​​в любом случае.

Ответ 2

Чтобы сделать лямбду действительной вне области ее создания, вам нужен класс-оболочка, который обрабатывает значения lvalues ​​и rvalues ​​по-разному, то есть сохраняет ссылку на lvalue, но делает копию (путем перемещения) rvalue.

Файл заголовка capture.h:

#pragma once

#include <type_traits>
#include <utility>

template < typename T >
class capture_wrapper
{
   static_assert(not std::is_rvalue_reference<T>{},"");
   std::remove_const_t<T> mutable val_;
public:
   constexpr explicit capture_wrapper(T&& v)
      noexcept(std::is_nothrow_move_constructible<std::remove_const_t<T>>{})
   :val_(std::move(v)){}
   constexpr T&& get() const noexcept { return std::move(val_); }
};

template < typename T >
class capture_wrapper<T&>
{
   T& ref_;
public:
   constexpr explicit capture_wrapper(T& r) noexcept : ref_(r){}
   constexpr T& get() const noexcept { return ref_; }
};

template < typename T >
constexpr typename std::enable_if<
   std::is_lvalue_reference<T>{},
   capture_wrapper<T>
>::type
capture(std::remove_reference_t<T>& t) noexcept
{
   return capture_wrapper<T>(t);
}

template < typename T >
constexpr typename std::enable_if<
   std::is_rvalue_reference<T&&>{},
   capture_wrapper<std::remove_reference_t<T>>
>::type
capture(std::remove_reference_t<T>&& t)
   noexcept(std::is_nothrow_constructible<capture_wrapper<std::remove_reference_t<T>>,T&&>{})
{
   return capture_wrapper<std::remove_reference_t<T>>(std::move(t));
}

template < typename T >
constexpr typename std::enable_if<
   std::is_rvalue_reference<T&&>{},
   capture_wrapper<std::remove_reference_t<T>>
>::type
capture(std::remove_reference_t<T>& t)
   noexcept(std::is_nothrow_constructible<capture_wrapper<std::remove_reference_t<T>>,T&&>{})
{
   return capture_wrapper<std::remove_reference_t<T>>(std::move(t));
}

Пример/тестовый код, который показывает, что он работает. Обратите внимание, что пример "bar" показывает, как можно использовать std::tuple<...>, чтобы обойти отсутствие расширения пакета в инициализаторе лямбда-захвата, полезного для вариационного захвата.

#include <cassert>
#include <tuple>
#include "capture.h"

template < typename T >
auto foo(T&& t)
{
   return [t = capture<T>(t)]()->decltype(auto)
   {
      auto&& x = t.get();
      return std::forward<decltype(x)>(x);
      // or simply, return t.get();
   };
}

template < std::size_t... I, typename... T >
auto bar_impl(std::index_sequence<I...>, T&&... t)
{
   static_assert(std::is_same<std::index_sequence<I...>,std::index_sequence_for<T...>>{},"");
   return [t = std::make_tuple(capture<T>(t)...)]()
   {
      return std::forward_as_tuple(std::get<I>(t).get()...);
   };
}
template < typename... T >
auto bar(T&&... t)
{
   return bar_impl(std::index_sequence_for<T...>{}, std::forward<T>(t)...);
}

int main()
{
   static_assert(std::is_same<decltype(foo(0)()),int&&>{}, "");
   assert(foo(0)() == 0);

   auto i = 0;
   static_assert(std::is_same<decltype(foo(i)()),int&>{}, "");
   assert(&foo(i)() == &i);

   const auto j = 0;
   static_assert(std::is_same<decltype(foo(j)()),const int&>{}, "");
   assert(&foo(j)() == &j);

   const auto&& k = 0;
   static_assert(std::is_same<decltype(foo(std::move(k))()),const int&&>{}, "");
   assert(foo(std::move(k))() == k);

   auto t = bar(0,i,j,std::move(k))();
   static_assert(std::is_same<decltype(t),std::tuple<int&&,int&,const int&,const int&&>>{}, "");
   assert(std::get<0>(t) == 0);
   assert(&std::get<1>(t) == &i);
   assert(&std::get<2>(t) == &j);
   assert(std::get<3>(t) == k and &std::get<3>(t) != &k);

}

Ответ 3

Да, вы можете сделать идеальный захват, но не напрямую. Вам нужно будет обернуть тип в другом классе:

#define REQUIRES(...) class=std::enable_if_t<(__VA_ARGS__)>

template<class T>
struct wrapper
{
    T value;
    template<class X, REQUIRES(std::is_convertible<T, X>())>
    wrapper(X&& x) : value(std::forward<X>(x))
    {}

    T get() const
    {
        return std::move(value);
    }
};

template<class T>
auto make_wrapper(T&& x)
{
    return wrapper<T>(std::forward<T>(x));
}

Затем передайте их как параметры в лямбда, которая возвращает вложенную лямбду, которая захватывает параметры по значению:

template<class... Ts>
auto do_something(Ts&&... xs)
{
    auto lambda = [](auto... ws)
    {
        return [=]()
        {
            // Use `.get()` to unwrap the value
            some_other_function(ws.get()...);
        };
    }(make_wrapper(std::forward<Ts>(xs)...));

    lambda();
}

Ответ 4

TTBOMK, для С++ 14, я думаю, что приведенные выше решения для обработки времени жизни могут быть упрощены до:

template <typename T> capture { T value; }

template <typename T>
auto capture_example(T&& value) {
  capture<T> cap{std::forward<T>(value)};
  return [cap = std::move(cap)]() { /* use cap.value *; };
};

или более анонимно:

template <typename T>
auto capture_example(T&& value) {
  struct { T value; } cap{std::forward<T>(value)};
  return [cap = std::move(cap)]() { /* use cap.value *; };
};

Использовал это здесь (по общему признанию, этот конкретный блок кода довольно бесполезен: P)

https://github.com/EricCousineau-TRI/repro/blob/3fda1e0/cpp/generator.cc#L161-L176

Ответ 5

Вот решение для С++ 17, которое использует руководства по удержанию, чтобы упростить его. Я разрабатываю статью в блоге Витторио Ромео (ОП) blog post, где он предлагает решение своего вопроса.

std::tuple может использоваться, чтобы обернуть идеально перенаправляющие переменные, создавая копию или сохраняя ссылку на каждую из них для каждой переменной, по мере необходимости. Сам кортеж фиксируется лямбда-значением.

Чтобы сделать его проще и чище, я собираюсь создать новый тип, производный от std::tuple, чтобы обеспечить управляемую конструкцию (которая позволит нам избегать шаблонов std::forward и decltype()) и указатели в случае доступа есть только одна переменная для захвата.

// This is the generic case
template <typename... T>
struct forwarder: public std::tuple<T...> {
    using std::tuple<T...>::tuple;        
};

// This is the case when just one variable is being captured.
template <typename T>
struct forwarder<T>: public std::tuple<T> {
    using std::tuple<T>::tuple;

    // Pointer-like accessors
    auto &operator *() {
        return std::get<0>(*this);
    }

    const auto &operator *() const {
        return std::get<0>(*this);
    }

    auto *operator ->() {
        return &std::get<0>(*this);
    }

    const auto *operator ->() const {
        return &std::get<0>(*this);
    }
};

// std::tuple_size needs to be specialized for our type, 
// so that std::apply can be used.
namespace std {
    template <typename... T>
    struct tuple_size<forwarder<T...>>: tuple_size<tuple<T...>> {};
}

// The below two functions declarations are used by the deduction guide
// to determine whether to copy or reference the variable
template <typename T>
T forwarder_type(const T&);

template <typename T>
T& forwarder_type(T&);

// Here comes the deduction guide
template <typename... T>
forwarder(T&&... t) -> forwarder<decltype(forwarder_type(std::forward<T>(t)))...>;

А потом можно использовать его следующим образом.

Вариантная версия:

// Increment each parameter by 1 at each invocation and print it.
// Rvalues will be copied, Lvalues will be passed as references.
auto variadic_incrementer = [](auto&&... a)
{
    return [a = forwarder(a...)]() mutable 
    { 
        std::apply([](auto &&... args) {
            (++args._value,...);
            ((std::cout << "variadic_incrementer: " << args._value << "\n"),...);
        }, a);
    };
};

Версия без вариадности:

// Increment the parameter by 1 at each invocation and print it.
// Rvalues will be copied, Lvalues will be passed as references.
auto single_incrementer = [](auto&& a)
{
    return [a = forwarder(a)]() mutable 
    { 
        ++a->_value;
        std::cout << "single_incrementer: " << a->_value << "\n";
    };
};