c++ - std::function 作为自定义流操纵器

Question

我正在尝试使用 C++11 功能来更轻松地创建自定义流操纵器。我可以使用 lambda 函数作为操纵器，但不能 std::function<ostream&(ostream&)> .

这是代码，归结起来:

#include <iostream>
#include <functional>
using namespace std;

auto lambdaManip = [] (ostream& stream) -> ostream& {
    stream << "Hello world" << endl;
};
function<ostream& (ostream&)> functionManip = [] (ostream& stream) -> ostream& {
    stream << "Hello world" << endl;
};

int main (int argc, char** argv) {
    cout << lambdaManip;    // OK
    cout << functionManip;  // Compiler error
}

第二个cout语句失败并显示以下内容:

g++-4 src/Solve.cpp -c -g -std=c++0x -o src/Solve.o -I/home/ekrohne/minisat
src/Solve.cpp: In function 'int main(int, char**)':
src/Solve.cpp:24:11: error: cannot bind 'std::ostream' lvalue to 'std::basic_ostream<char>&&'
/usr/lib/gcc/i686-pc-cygwin/4.5.3/include/c++/ostream:579:5: error:   initializing argument 1 of 'std::basic_ostream<_CharT, _Traits>& std::operator<<(std::basic_ostream<_CharT, _Traits>&&, const _Tp&) [with _CharT = char, _Traits = std::char_traits<char>, _Tp = std::function<std::basic_ostream<char>&(std::basic_ostream<char>&)>]'

为什么会失败？我正在使用 cygwin gcc 4.5.3。

虽然我在问，但我并不疯狂使用 std::function无处不在，由于效率问题。但我确实希望编写返回 lambda 函数的函数，并且不知道如何在没有 std::function 的情况下这样做.例如，像下面这样的东西会很棒

auto getAdditionFunctor();

auto getAdditionFunctor() {
    return [] (int x, int y) { return x + y };
};

...但显然行不通。是否有其他有效的语法？我无法想象它会是什么，所以我可能会被 std::function 困住。 .

如果我有第二个问题的答案，那么第一个问题就没有实际意义了。

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谢谢。

定义 operator<<(ostream&, std::function<ostream&(ostream&)>帮助。我误读了一个网页，印象中 ostream足够聪明，可以处理具有 operator() 的任意对象作为操纵者。我错了。此外，简单的 lambda正如我被告知的那样，我构建的可能只是被编译成一个普通的旧函数。事实上，如果我使用变量捕获来确保 lambda不是简单函数，则编译器失败。此外，带有 operator() 的对象defined 不(默认情况下)被视为操纵器:

class Manipulator {
    ostream& operator()(ostream& stream) const {
        return stream << "Hello world" << endl;
    };
} classManip;

function<ostream& (ostream&)> functionManip = [] (ostream& stream) -> ostream& {
    return stream << "Hello world" << endl;
};

int main (int argc, char** argv) {
    const string str = "Hello world"; 
    auto lambdaManip = [&] (ostream& stream) -> ostream& {
        return stream << str << endl;     
    };

    cout << classManip;     // Compiler error
    cout << lambdaManip;    // Compiler error
    cout << functionManip;  // Compiler error
}

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进一步更新:事实证明这是一个比下面的解决方案更强大的解决方案:

// Tell ostreams to interpret std::function as a
// manipulator, wherever it sees one.
inline ostream& operator<<(
        ostream& stream, 
        const function<ostream& (ostream&)>& manipulator) {
    return manipulator( stream );
}

这段代码有一个额外的const .我发现这是为了在我的项目中实际实现解决方案。

Answer 1

如果你看operator<<对于 ostream , 没有重载 std::function - 这基本上就是您在这里尝试用 cout << functionManip 做的事情.要解决此问题，请自行定义重载:

ostream& operator<<(ostream& os, std::function<ostream& (ostream&)>& s)
{
    return s(os);
} 

或者传递stream作为函数的参数:

functionManip(std::cout);

至于为什么lambda正在工作，因为 lambda 的返回类型是未定义的，并且有一个使用函数指针的重载:

ostream& operator<< (ostream& ( *pf )(ostream&));

lambda 可能使用结构包装所有内容并定义 operator()在这种情况下，它将完全像函数指针一样工作。这对我来说是最可能的解释，如果我错了，希望有人能纠正我。