使用std ::函数来包装一个函数对象

有人可以帮我理解为什么下面的代码会导致错误吗？使用std ::函数来包装一个函数对象

class A 
{ 
    public: 
    float& operator()() 
    { 
    return _f; 
    } 

    private: 
    float _f = 1; 
} a; 


auto& foo() 
{ 
    std::function<float()> func = a; 
    return func(); 
} 

int main() 
{ 
    std::cout << foo() << std::endl; 
}

错误：

error: non-const lvalue reference to type 'float' cannot bind to a temporary of type 'float' 
    return func(); 
     ^~~~~~ 
1 error generated.

在这里，operator()，我回到_f参考，因此，我认为func()不是暂时的。如果有人帮助我理解，那将会很棒。

来源

2016-10-24 abraham_hilbert

对于std::function<float()> func，你声明func作为仿函数返回一个float，而不是一个float&。如错误消息所述，由func()返回的临时float不能绑定到非常量左值引用。

以上声明与A::operator()的包装不符。但是请注意，如果将类型更改为std::function<float&()> func以匹配A::operator()的签名，则可以避免编译错误，但是我们会返回一个绑定到局部变量的引用，从而导致UB。

请注意，对于std::function<float()> func = a;，std::function初始化为副本a。然后func()将返回一个绑定到A成员的引用，包含在func中，这是一个局部变量。退出功能foo时，参考将会停顿。

如何解决它取决于您的设计，将auto& foo()更改为auto foo()，即通过复制传递返回值将避免UB在这里。

来源

2016-10-24 09:19:20 songyuanyao

我也这么认为，因为它编译得很好，但恐怕它是UB，因为它看起来没有正确运行（例如它崩溃或打印0）。 –

我发现这个问题很有趣：如果你使它成为'auto＆'和''，它可以工作;如果你使它成为'auto'并且''它也可以。哪一个是正确的？我觉得'auto'和''是正确的，因为你不应该通过引用返回本地变量，对吧？ –

@MarsonMao是的，我们不应该返回引用绑定到本地，点'foo'应该通过复制在这里返回。（为什么OP需要通过引用返回，这仍然是未知的。） – songyuanyao

问题不在于使用std::function，而是您试图从func()返回临时float作为参考。这是行不通的，因为只要语句结束，对象就会停止存在。

如果你将auto& foo()更改为auto foo()它应该可以工作。

来源

2016-10-24 09:11:45 Kiskae

如果离开了''不变，为什么它可以编译？是不是'A'的操作符返回'float'？ –

因为它可以从'float'复制构建一个新的'float'。 – Kiskae

啊，我想我有点理解它，谢谢！ –

我想你明白，一旦变量超出范围，返回一个局部变量的引用无效。你似乎错过的是std::function<float()> func = a;实际上从a创建本地std::function。它不以任何方式指向a，func有它自己的A。这意味着调用func();实际上不会调用a.operator()，而是func的A。然后我们回到局部变量返回一个引用是邪恶的一部分。

要编译它，可以将模板签名更改为float&()，但它仍然是未定义的行为。

修复方法是将返回类型更改为副本（替代为auto），删除参考。

来源

2016-10-24 09:22:31

为什么'std :: function func = a;'会导致没有问题？不是'A'的操作员签名'浮动'吗？是因为它们兼容吗？ –

@MarsonMao它确实会导致一个问题，一个编译问题，可以通过更改为float＆（）来解决。但是，这仍然导致UB。这就是为什么我们不能通过参考返回。 –

我可以用'auto foo（）'和'std :: function func = a;'编译并执行它。我发现这很有趣。你能解释一下为什么？（我正在使用VS2015） –

看完上面的精彩回答之后，我试着给出一些不同的想法。

我想OP真的想要返回某个对象的float&（在OP的例子中是a）。

所以如果OP想foo返回auto&（这应该是一个float&），那么它应该是作为下面，请注意std::bind部分：

namespace T1 
{ 
class A 
{ 
public: 
    float& operator()() 
    { 
     std::cout << "a add = " << this << std::endl; 
     return _f; 
    } 

    float getF() { return _f; } 

private: 
    float _f = 1; 
} a; 

auto& foo() 
{ 
    std::function<float&()> func = std::bind(&A::operator(), &a); 
    return func(); 
} 
} // end of namespace T1 

int main() 
{ 
    std::cout << "global a add = " << &(T1::a) << std::endl; // check a's address 
    float& f = T1::foo(); // note that `a`'s address is the same 
    std::cout << f << std::endl; // still 1 
    f = 777; 
    std::cout << f << std::endl; // now 777 
    std::cout << T1::a.getF() << std::endl; // it's 777 

    return 0; 
}

来源

2016-10-24 10:24:21

使用std ::函数来包装一个函数对象

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