为什么要使用指向成员函数的可变lambda表达式？

Question

我想要获取一个lambda函数中的operator()。以下内容似乎可以完成这个任务：

template <typename F>
void bar(F func) {
  void (F ::*pm)();
  pm = &F::operator();
}

然而，在接下来的内容中，我需要包含 "mutable" 关键字。为什么会这样？是否可以声明指向成员函数的指针，以便可以针对任意的 lambda 表达式？

int main(int argc, char *argv[])
{
  bar([]() mutable {});
  return 0;
}

- user2023370

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什么错误？也许 lambda 的运算符是 const，你能把它添加到你的函数指针中吗？ - Kerrek SB

Answer 1

根据N3291 C++0x规范的5.1.2，除非您明确声明为mutable，否则lambda的operator()是const：

仅当lambda表达式的parameter-declaration-clause后面没有带有mutable时，此函数调用运算符才被声明为const (9.3.1)。

您可以使用一些模板元编程技巧来检测哪个是哪个。

但是，请注意，一旦func超出作用域，就不能再使用该成员指针。它是成员指针，而不是函数指针，因此无法在两者之间进行转换。

- Nicol Bolas

Answer 2

C++0x的lambda函数默认为const，与语言中的其他部分不同。因此，您的成员函数变量也必须是const。以下代码应该可以正常工作：

template<typename F>
void bar(F func) {
    typedef void (F::*pm_t)() const;
    pm_t pm = &F::operator();
}

- ildjarn

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哎呀，使用mutable也不行：错误：无法将‘void (main(int, char**)::<lambda()>::*)()’转换为‘pm_t {aka void (main(int, char**)::<lambda()>::*)()const}’进行初始化。 - user2023370

@user643722：使用哪个版本的编译器？在GCC 4.5.1上运行良好。 - ildjarn

好的，没有“mutable”也能工作，加一分。但是我能否有一个指向函数的指针，它可以指向“mutable”或“const”？ - user2023370

@user643722：当然，使用decltype而不是自己的typedef，这样编译器就可以自行推断operator()的签名。或者你是在问如何确定它是否为const，而不使用decltype？ - ildjarn

@ildjarm：当然。实际上，auto 也可以帮助我们：auto pp = &F::operator();。 - user2023370

Answer 3

考虑一下：

int x=0;
auto show = [x]() mutable
{
        x++;
};

show();

变量'x'被以值传递的方式捕获，如果没有mutable，则无法修改此变量的本地副本。指定mutable以启用对此本地副本的修改。对于按值捕获，即使值被修改，原始的x变量也不会被修改。

- Ajay