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c++ - 如何正确转发可调用类型

coder 2024-01-31 原文

我真的很喜欢用cmcstl2 ，范围 TS 的实现。我特别喜欢每个 STL 算法的可选投影。 Invocable 类型像这样被转发(嗯...或不):(min_element.hpp)

template <ForwardIterator I, Sentinel<I> S,
    class Comp = less<>, class Proj = identity>
requires
    IndirectStrictWeakOrder<
        Comp, projected<I, Proj>>()
I min_element(I first, S last, Comp comp = Comp{}, Proj proj = Proj{});

template <ForwardRange Rng, class Comp = less<>, class Proj = identity>
requires
    IndirectStrictWeakOrder<
        Comp, projected<iterator_t<Rng>, Proj>>()
safe_iterator_t<Rng>
min_element(Rng&& rng, Comp comp = Comp{}, Proj proj = Proj{})
{
    return __stl2::min_element(__stl2::begin(rng), __stl2::end(rng),
        __stl2::ref(comp), __stl2::ref(proj));
}

作为引用:range-v3库是这样实现的:( min_element.hpp )

struct min_element_fn {
        template<typename I, typename S, typename C = ordered_less, typename P = ident,
            CONCEPT_REQUIRES_(ForwardIterator<I>() && Sentinel<S, I>() &&
                IndirectRelation<C, projected<I, P>>())>
        I operator()(I begin, S end, C pred = C{}, P proj = P{}) const;

        template<typename Rng, typename C = ordered_less, typename P = ident,
            typename I = range_iterator_t<Rng>,
            CONCEPT_REQUIRES_(ForwardRange<Rng>() &&
                IndirectRelation<C, projected<I, P>>())>
        range_safe_iterator_t<Rng> operator()(Rng &&rng, C pred = C{}, P proj = P{}) const
        {
            return (*this)(begin(rng), end(rng), std::move(pred), std::move(proj));
        }
};

现在我尝试了解这两种方法的区别和推理。 为什么我应该按值获取 Invocable 类型？ 为什么我不应该对这些类型使用完美转发？

与第一种方法相比，我更了解第二种方法，因为我了解按值获取汇参数的方法。

最佳答案

两个原因:

  1. 我对标准库规范的理解是，算法可以根据需要多次复制用户函数对象，但被指定为在单个实例上执行所有调用。由于 cmcSTL2 经常根据其他算法来实现算法，因此满足该要求的最简单方法是通过 reference_wrapper 在内部传递函数对象。例如，binary_search 调用 lower_bound，然后确定下界表示的元素是否完全匹配。它将 reference_wrapper 传递给比较对象，并将项目函数对象传递给 lower_bound，以便稍后可以调用相同的实例。

  2. 大型和/或可变函数对象可能很少见，但没有理由在标准库中对它们的支持不佳。复制通常很便宜，移动几乎总是如此，但通过引用传递“从不”昂贵。 cmcSTL2 最小化用户函数对象的拷贝和移动。 (“从不”上的空引号表示通过引用传递会给优化器带来更重的负载，增加编译时间，并且如果别名分析被函数对象引用混淆，可能会在极端情况下生成糟糕的代码。)

这个推理中有一些明显的漏洞。对我来说最重要的是“如果函数对象可能有用地是有状态的，那么算法不应该像 std::for_each 那样返回它们以保持该状态吗？” cmcSTL2 的设计本质上违反了编程基础中所谓的“有用返回法则”。我们是否应该使标准算法的签名复杂化以返回多达三个函数对象——比如一个比较器和两个投影——以适应 0.1% 的用例？我认为这里显而易见的答案是“不”，特别是考虑到变通方法非常简单:传递一个 reference_wrapper。

那么，当解决方法同样是传递一个reference_wrapper？看起来 cmcSTL2 的设计者在这里犯了和 LWG 一样的错误，他们让 std::for_each 返回它的函数对象。

关于c++ - 如何正确转发可调用类型，我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题： https://stackoverflow.com/questions/42361527/

可调ampcodemin_elementtypenamec++c++17perfect-forwardingc++-conceptsrange-v3

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