一个只移动的 stdfunction

std::function 类型可以删除一些操作。它需要的一件事是存储的值是可复制的。

这会在少数情况下引起问题，例如存储唯一 ptrs 的 lambda。如果你在复制无关紧要的上下文中使用 std::function，例如将任务分派给线程的线程池，则此要求可能会增加开销。

特别是，std::packaged_task<Sig> 是一个只能移动的可调用对象。你可以在 std::packaged_task<void(Args…)> 中存储一个 std::packaged_task<R(Args…)>，但这是一个非常重量级和模糊的方法来创建一个只能移动的可调用类型擦除类。

因此 task。这演示了如何编写简单的 std::function 类型。我省略了复制构造函数（这也涉及到 details::task_pimpl<...> 中添加 clone 方法）。

template<class Sig>
struct task;

// putting it in a namespace allows us to specialize it nicely for void return value:
namespace details {
  template<class R, class...Args>
  struct task_pimpl {
    virtual R invoke(Args&&...args) const = 0;
    virtual ~task_pimpl() {};
    virtual const std::type_info& target_type() const = 0;
  };

  // store an F.  invoke(Args&&...) calls the f
  template<class F, class R, class...Args>
  struct task_pimpl_impl:task_pimpl<R,Args...> {
    F f;
    template<class Fin>
    task_pimpl_impl( Fin&& fin ):f(std::forward<Fin>(fin)) {}
    virtual R invoke(Args&&...args) const final override {
      return f(std::forward<Args>(args)...);
    }
    virtual const std::type_info& target_type() const final override {
      return typeid(F);
    }
  };

  // the void version discards the return value of f:
  template<class F, class...Args>
  struct task_pimpl_impl<F,void,Args...>:task_pimpl<void,Args...> {
    F f;
    template<class Fin>
    task_pimpl_impl( Fin&& fin ):f(std::forward<Fin>(fin)) {}
    virtual void invoke(Args&&...args) const final override {
      f(std::forward<Args>(args)...);
    }
    virtual const std::type_info& target_type() const final override {
      return typeid(F);
    }
  };
};

template<class R, class...Args>
struct task<R(Args...)> {
  // semi-regular:
  task()=default;
  task(task&&)=default;
  // no copy

private:
  // aliases to make some SFINAE code below less ugly:
  template<class F>
  using call_r = std::result_of_t<F const&(Args...)>;
  template<class F>
  using is_task = std::is_same<std::decay_t<F>, task>;
public:
  // can be constructed from a callable F
  template<class F,
    // that can be invoked with Args... and converted-to-R:
    class= decltype( (R)(std::declval<call_r<F>>()) ),
    // and is not this same type:
    std::enable_if_t<!is_task<F>{}, int>* = nullptr
  >
  task(F&& f):
    m_pImpl( make_pimpl(std::forward<F>(f)) )
  {}

  // the meat: the call operator        
  R operator()(Args... args)const {
        return m_pImpl->invoke( std::forward<Args>(args)... );
  }
  explicit operator bool() const {
    return (bool)m_pImpl;
  }
  void swap( task& o ) {
    std::swap( m_pImpl, o.m_pImpl );
  }
  template<class F>
  void assign( F&& f ) {
    m_pImpl = make_pimpl(std::forward<F>(f));    
  }
  // Part of the std::function interface:
  const std::type_info& target_type() const {
    if (!*this) return typeid(void);
    return m_pImpl->target_type();
  }
  template< class T >
  T* target() {
    return target_impl<T>();
  }
  template< class T >
  const T* target() const {
    return target_impl<T>();
  }
  // compare with nullptr    :    
  friend bool operator==( std::nullptr_t, task const& self ) { return !self; }
  friend bool operator==( task const& self, std::nullptr_t ) { return !self; }
  friend bool operator!=( std::nullptr_t, task const& self ) { return !!self; }
  friend bool operator!=( task const& self, std::nullptr_t ) { return !!self; }
private:
  template<class T>
  using pimpl_t = details::task_pimpl_impl<T, R, Args...>;

  template<class F>
  static auto make_pimpl( F&& f ) {
    using dF=std::decay_t<F>;
    using pImpl_t = pimpl_t<dF>;
    return std::make_unique<pImpl_t>(std::forward<F>(f));
  }
  std::unique_ptr<details::task_pimpl<R,Args...>> m_pImpl;

  template< class T >
  T* target_impl() const {
    return dynamic_cast<pimpl_t<T>*>(m_pImpl.get());
  }
};

为了使这个库值得，你需要添加一个小的缓冲区优化，因此它不会在堆上存储每个可调用的。

添加 SBO 将需要一个非默认的 task(task&&)，类中的一些 std::aligned_storage_t，一个带有删除器的 m_pImpl unique_ptr，可以设置为仅销毁（并且不将内存返回到堆中），以及 emplace_move_to( void* ) = 0 中的 emplace_move_to( void* ) = 0。

以上代码的实例 （没有 SBO）。