Wie kann ich C-Lambda-Funktionen mit erfassten Variablen an Funktionszeiger übergeben?

Übergabe von Lambda-Funktionen mit erfassten Variablen an Funktionszeiger in C

Bei der Arbeit mit Lambda-Funktionen in C kann es zu einer impliziten Konvertierung in Funktionszeiger kommen eine praktische Funktion. Allerdings stellen Lambdas mit erfassten Variablen in dieser Hinsicht eine Herausforderung dar, da sie nicht implizit konvertiert werden können.

Um dieses Problem anzugehen, müssen wir die zugrunde liegende Einschränkung verstehen. Erfassende Lambdas behalten eine Kopie der Variablen, auf die sie zum Zeitpunkt der Definition verweisen. Dieser geschlossene Zustand erzeugt eine Abhängigkeit vom Bereich, die nicht in einem Funktionszeiger ausgedrückt werden kann.

Eine explizite Konvertierung in Funktionszeiger ist aufgrund der inhärenten Eigenschaften von Zeigern nicht möglich. Zeiger identifizieren den Speicherort einer Funktion, können aber nicht den Zustand übertragen, den erfasste Variablen einführen.

Um diese Einschränkung zu umgehen, gibt es mehrere Ansätze:

1. Erstellen Sie eine Funktionsobjekt: Definieren Sie ein klassenähnliches Funktionsobjekt mit einer Operator()-Überladung, die die erfassten Variablen und die Logik kapselt. Dieses Funktionsobjekt kann dann als Funktionszeiger verwendet werden. Allerdings geht bei diesem Ansatz möglicherweise ein Teil der prägnanten Lambda-Syntax verloren.
2. Übergabe als Funktionsobjekt:Übergabe der Lambda-Funktion als Funktionsobjekt statt als Funktionszeiger. Beispielsweise ist die Klasse std::function, const stat, int)> kann Lambdas enthalten und als Ersatz für Funktionszeiger verwendet werden.
3. Referenz auf externe Variablen:Verwenden Sie globale oder statische Variablen, auf die die Lambda-Funktion verweisen kann. Dieser Ansatz ermöglicht die Kommunikation zwischen dem Lambda und dem externen Bereich, kann aber zu globalen Zustandsabhängigkeiten und potenziellen Parallelitätsproblemen führen.

Betrachten Sie das folgende Beispiel, um die Übergabe eines Lambda mit erfassten Variablen als Funktionszeiger zu veranschaulichen der Funktionsobjekt-Ansatz:

#include <ftw.h>
#include <iostream>

using namespace std;

class Callback {
public:
    void operator()(const char *fpath, const struct stat *sb, int typeflag) {
        cout << fpath << endl;
    }
};

int main() {
    vector<string> entries;
    Callback callback;

    int ret = ftw("/etc", callback, 1);

    for (auto entry : entries) {
        cout << entry << endl;
    }

    return ret;
}

In diesem Beispiel erstellen wir eine Callback-Klasse, die einen Funktionsaufruf „operator()“ implementiert, um das Verhalten der Lambda-Funktion nachzuahmen. Anschließend können wir eine Instanz dieser Klasse als Funktionszeiger an die ftw-Funktion übergeben und so die erfassten Variablen effektiv beibehalten.

Durch das Verständnis der Einschränkungen der Konvertierung von erfassenden Lambdas in Funktionszeiger und die Verwendung alternativer Ansätze können Entwickler diese effektiv nutzen Lambdas in Kontexten, in denen Funktionszeiger erforderlich sind.

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