从 lambda 表达式创建函子

Question

我想知道是否可以从 lambda 表达式创建实际的函子对象。我不这么认为，但如果不是，为什么？

为了说明这一点，给出下面的代码，它使用不同的 x 和 y 坐标策略对点进行排序：

#include <vector>
#include <functional>
#include <algorithm>
#include <iostream>

struct Point 
{ 
    Point(int x, int y) : x(x), y(y) {}
    int x, y; 
};

template <class XOrder, class YOrder> 
struct SortXY : 
    std::binary_function<const Point&, const Point&, bool>
{
    bool operator()(const Point& lhs, const Point& rhs) const 
    {
        if (XOrder()(lhs.x, rhs.x))
            return true;
        else if (XOrder()(rhs.x, lhs.x))
            return false;
        else
            return YOrder()(lhs.y, rhs.y);
    }          
};

struct Ascending  { bool operator()(int l, int r) const { return l<r; } };
struct Descending { bool operator()(int l, int r) const { return l>r; } };

int main()
{
    // fill vector with data
    std::vector<Point> pts;
    pts.push_back(Point(10, 20));
    pts.push_back(Point(20,  5));
    pts.push_back(Point( 5,  0));
    pts.push_back(Point(10, 30));

    // sort array
    std::sort(pts.begin(), pts.end(), SortXY<Descending, Ascending>());

    // dump content
    std::for_each(pts.begin(), pts.end(), 
                  [](const Point& p) 
                  {
                     std::cout << p.x << "," << p.y << "\n"; 
                  });
}

表达式 std::sort(pts.begin(), pts.end(), SortXY() ); 按 x 值降序排序，然后按 y 值升序排序。它很容易理解，而且我不确定我是否真的想在这里使用 lambda 表达式。

但如果我想用 lambda 表达式替换升序/降序，你会怎么做？以下内容无效：

std::sort(pts.begin(), pts.end(), SortXY<
    [](int l, int r) { return l>r; }, 
    [](int l, int r) { return l<r; }
>());

Answer 1

出现此问题的原因是 SortXY 仅采用类型，而 lambda 是对象。您需要重写它，以便它接受对象，而不仅仅是类型。这是函数对象的基本用法 - 了解 std::for_each 如何不采用类型，而是采用对象。

Answer 2

我在类中发布了关于 lambda 仿函数的类似问题。
看看这个，也许它有帮助：

Lambda 表达式作为类中的成员函子

Answer 3

我遇到了类似的问题：在某些情况下需要提供“原始”函数指针，而在其他情况下则需要提供函子。所以我想出了一个像这样的“解决方法”：

template<class T>
class Selector
{
public:
    Selector(int (*theSelector)(T& l, T& r))
        : selector(theSelector) {}

    virtual int operator()(T& l, T& r) {
        return selector(l, r);
    }

    int (*getRawSelector() const)(T&, T&) {
        return this->selector;
    }

private:
    int(*selector)(T& l, T& r);
};

假设你有两个非常简单的函数，如所描述的那样，要么是一个函子，要么是一个原始函数指针，如下所示：

int
findMinWithFunctor(int* array, int size, Selector<int> selector)
{
    if (array && size > 0) {
        int min = array[0];
        for (int i = 0; i < size; i++) {
            if (selector(array[i], min) < 0) {
                min = array[i];
            }
        }
        return min;
    }
    return -1;
}

int 
findMinWithFunctionPointer(int* array, int size, int(*selector)(int&, int&))
{
    if (array && size > 0) {
        int min = array[0];
        for (int i = 0; i < size; i++) {
            if (selector(array[i], min) < 0) {
                min = array[i];
            }
        }
        return min;
    }
    return -1;
}

然后你会像这样调用这个函数：

int numbers[3] = { 4, 2, 99 };

cout << "The min with functor is:" << findMinWithFunctor(numbers, 3, Selector<int>([](int& l, int& r) -> int {return (l > r ? 1 : (r > l ? -1 : 0)); })) << endl;


// or with the plain version
cout << "The min with raw fn-pointer is:" << findMinWithFunctionPointer(numbers, 3, Selector<int>([](int& l, int& r) -> int {return (l > r ? 1 : (r > l ? -1 : 0)); }).getRawSelector()) << endl;

当然在此示例中，传递 int 作为参考并没有真正的好处...这只是一个示例:-)

改进：

您还可以修改 Selector 类以使其更加简洁，如下所示：

template<class T>
class Selector
{
public:

    typedef int(*selector_fn)(T& l, T& r);

    Selector(selector_fn theSelector)
        : selector(theSelector) {}

    virtual int operator()(T& l, T& r) {
        return selector(l, r);
    }

    selector_fn getRawSelector() {
        return this->selector;
    }

private:
    selector_fn selector;
};

这里我们利用一个简单的 typedef 以便定义一次函数指针并仅使用它的名称，而不是一遍又一遍地编写声明。