为什么在C++20中要使用`std::bind_front`而不是lambda表达式？

Question

如同一个类似措辞的问题所提到的 (为什么在c++14中使用std::bind而不是lambda表达式？)，答案是——没有理由（并且还提到了为什么使用lambda更好）。

我的问题是——如果在C++14中已经不需要使用bind了，为什么标准委员会觉得有必要在C++20中添加std::bind_front呢？

现在它是否有任何新优势可以胜过lambda?

- feature_engineer

Answer 1

bind_front绑定前X个参数，但如果可调用对象调用更多参数，则它们会添加到末尾。这使得在仅绑定函数的前几个参数时，bind_front非常易读。

显而易见的例子是创建一个可调用对象，该对象绑定到特定实例的成员函数：

type *instance = ...;

//lambda
auto func = [instance](auto &&... args) -> decltype(auto) {return instance->function(std::forward<decltype(args)>(args)...);}

//bind
auto func = std::bind_front(&type::function, instance);

bind_front版本更加简洁，只需命名三个事物：bind_front，要调用的成员函数以及将要呼叫该函数的实例。这也是我们目前需要的：标记表示我们正在创建一个函数的第一个参数绑定，被绑定的函数和我们想要绑定的参数。没有多余的语法或其他细节。

相比之下，lambda有很多我们在此情况下不关心的东西。例如auto... args，std::forward等。它的功能有点难以理解，而且阅读起来要长得多。

请注意，bind_front根本不允许使用bind的占位符，因此它并不真正是一个替代品。它更像是bind最有用形式的简写。

- Nicol Bolas

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值得注意的是，使用 bind_front 带来了优化器的好处——它比使用带有各种花哨功能的 bind 更加简单和受限。这样实现出来的代码要小得多，优化器可以更容易地进行优化。 - chris

Answer 2

提出该概念的论文《简化部分函数应用》提出了一些好的、有说服力的用例。我将在此进行总结，因为否则我就必须引用大部分论文，所以请务必查看一下：

自动完美转发

使用lambda会涉及到std::forward的样板文件。

传播可变性

在按值存储对象的情况下，std::bind和std::bind_front传播constness，但在捕获lambda的情况下，用户必须选择创建问题的可变或不可变版本。

保留返回类型

使用lambda会在用户端涉及到-> decltype(auto)的样板文件。

保留值类别

与保留可变性相似，只是现在我们讨论的是lvalue/rvalue，并且只有std::bind_front可以正确地处理它们。

支持一次性调用

这是传播可变性和保留值类别的结果。

保留异常规范

现在异常规范已成为类型系统的一部分，这尤其重要。

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cppreference也有一些有用的注释：

该函数旨在替换std::bind。与std::bind不同，它不支持任意参数重新排列，也没有针对嵌套的绑定表达式或std::reference_wrappers的特殊处理。另一方面，它关注调用包装对象的值类别，并且传播底层调用运算符的异常规格。

- bolov