是否允许“std：：function”移动其参数？

Question

在研究这个问题时，我注意到GCC(V4.7)的std::function实现在取值时移动了参数。下面的代码显示了此行为：

#include <functional>
#include <iostream>

struct CopyableMovable
{
    CopyableMovable()                        { std::cout << "default" << '\n'; }
    CopyableMovable(CopyableMovable const &) { std::cout << "copy" << '\n'; }
    CopyableMovable(CopyableMovable &&)      { std::cout << "move" << '\n'; }
};

void foo(CopyableMovable cm)
{ }

int main()
{
    typedef std::function<void(CopyableMovable)> byValue;

    byValue fooByValue = foo;

    CopyableMovable cm;
    fooByValue(cm);
}
// outputs: default copy move move

在这里，我们看到执行了cm的一个副本（这似乎是合理的，因为byvalue的参数是由value取的），但接下来有两个移动。由于function是在cm的副本上操作的，因此它移动参数的事实可以看作是一个不重要的实现细节。但是，当将function与bind一起使用时，此行为会引起一些麻烦：

#include <functional>
#include <iostream>

struct MoveTracker
{
    bool hasBeenMovedFrom;

    MoveTracker()
      : hasBeenMovedFrom(false)
    {}
    MoveTracker(MoveTracker const &)
      : hasBeenMovedFrom(false)
    {}
    MoveTracker(MoveTracker && other)
      : hasBeenMovedFrom(false)
    {
        if (other.hasBeenMovedFrom)
        {
            std::cout << "already moved!" << '\n';
        }
        else
        {
            other.hasBeenMovedFrom = true;
        }
    }
};

void foo(MoveTracker, MoveTracker) {}

int main()
{
    using namespace std::placeholders;
    std::function<void(MoveTracker)> func = std::bind(foo, _1, _1);
    MoveTracker obj;
    func(obj); // prints "already moved!"
}

这种行为是否为标准所允许？是否允许std::function移动其参数？如果是这样的话，我们可以将bind返回的包装转换为带有by-value参数的std::function是否正常，即使这在处理多个占位符时触发意外行为？

Answer 1

指定std::function将提供的参数传递给带有std::forward的包装函数。例如，对于std::function ，函数调用运算符等效于

void operator(CopyableMovable a)
{
    f(std::forward<CopyableMovable>(a));
}

由于std::forward 在t不是引用类型时与std::move等效，因此这是第一个示例中的移动之一。第二个可能来自于必须通过std::function内部的间接层。

这也解释了您在使用std::bind时遇到的问题，因为包装的函数:std::bind也被指定为转发其参数，在这种情况下，它将被传递一个rvalue引用，该引用是由std::function内部的std::forward调用产生的。因此，绑定表达式的函数调用运算符将rvalue引用转发给每个参数。不幸的是，由于您重用了占位符，在这两种情况下，它都是对同一对象的rvalue引用，因此对于可移动类型，无论首先构造的哪个都将移动值，而第二个参数将得到一个空壳。