5. コンストラクタ

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function
<functional>

std::function::コンストラクタ

function() noexcept;              // (1) C++11
function(nullptr_t) noexcept;     // (2) C++11
function(const function& f);      // (3) C++11

function(function&& f);           // (4) C++11
function(function&& f) noexcept;  // (4) C++20

template <class F>
function(F f);                    // (5) C++11
template <class F>
function(F&& f);                  // (5) C++23

template <class Alloc>
function(allocator_arg_t, const Alloc& alloc) noexcept;            // (6) C++17で削除

template <class Alloc>
function(allocator_arg_t, const Alloc& alloc, nullptr_t) noexcept; // (7) C++17で削除

template <class Alloc>
function(allocator_arg_t, const Alloc& alloc, const function& f);  // (8) C++17で削除

template <class Alloc>
function(allocator_arg_t, const Alloc& alloc, function&& f);       // (9) C++17で削除

template <class F, class Alloc>
function(allocator_arg_t, const Alloc& alloc, F f);                // (10) C++17で削除

概要

functionオブジェクトを構築する。

  • (1) : デフォルト構築。空のfunctionオブジェクトを構築する
  • (2) : nullptrからの構築。空のfunctionオブジェクトを構築する
  • (3) : コピー構築する
  • (4) : ムーブ構築する
  • (5) : 任意の型の関数ポインタ、メンバポインタ、関数オブジェクトを受け取って構築する
  • (6) : アロケータをとって空のfunctionオブジェクトを構築する
  • (7) : アロケータとnullptrをとって空のfunctionオブジェクトを構築する
  • (8) : アロケータをとってコピー構築する
  • (9) : アロケータをとってムーブ構築する
  • (10) : アロケータと、任意の型の関数ポインタ、メンバポインタ、関数オブジェクトを受け取って構築する

テンプレートパラメータ制約

decay_t<F>をFDとして、

  • (5) :
    • C++11
      • Fは、パラメータとしてArgTypes...型をとり、戻り値としてR型を返す関数ポインタ、メンバ関数ポインタ、メンバ変数ポインタ、または関数オブジェクトであること
    • C++23
      • Fがfunctionではないこと
      • FDは、パラメータとしてArgTypes...型をとり、戻り値としてR型を返す関数ポインタ、メンバ関数ポインタ、メンバ変数ポインタ、または関数オブジェクトであること
  • (10) :
    • Fはコピー構築可能であること
    • Fのコピーコンストラクタとデストラクタは、例外を投げるべきではない
    • Fは、パラメータとしてArgTypes...型をとり、戻り値としてR型を返す関数ポインタ、メンバ関数ポインタ、メンバ変数ポインタ、または関数オブジェクトであること

適格要件

  • (5) :
    • C++11
      • Fはコピー構築可能であること
      • Fは、パラメータとしてArgTypes...型をとり、戻り値としてR型を返す関数ポインタ、メンバ関数ポインタ、メンバ変数ポインタ、または関数オブジェクトであること。
    • C++23
      • FDはコピー構築可能であること
      • FDはFから構築可能であること

効果

  • (1), (2) : 関数を持たない空のfunctionオブジェクトを構築する。この方法で構築した後、operator boolはfalseを返す。
  • (3) : fが保持する関数、または関数オブジェクトをコピーする。
  • (4) : fが保持する状態を*thisに移動する。移動された後のfは、未規定な値を持つ有効な状態となる。
  • (5) : fがヌルの関数ポインタ、もしくはメンバポインタである場合、構築後のoperator boolはfalseを返す。fが有効な関数ポインタ、メンバポインタ、もしくは関数オブジェクトである場合は、fが持つターゲットを*thisに移動する。
  • (6), (7) : アロケータを設定し、関数を持たない空のfunctionオブジェクトを構築する。この方法で構築した後、operator boolはfalseを返す。
  • (9) : アロケータを設定し、fが保持する状態を*thisに移動する。移動された後のfは、未規定な値を持つ有効な状態となる。
  • (10) : アロケータを設定する。fがヌルの関数ポインタ、もしくはメンバポインタである場合、構築後のoperator boolはfalseを返す。fが有効な関数ポインタ、メンバポインタ、もしくは関数オブジェクトである場合は、fが持つターゲットを*thisに移動する。

例外

  • (3), (8) : fがreference_wrapperか関数ポインタを保持している場合は、例外を投げるべきではない。fが関数オブジェクトを保持している場合は、そのコピーコンストラクタがbad_allocやその他の例外を投げる可能性がある。
  • (10) : fがreference_wrapperか関数ポインタを保持している場合は、例外を投げるべきではない。fが関数オブジェクトを保持している場合は、そのコピーコンストラクタもしくはムーブコンストラクタがbad_allocやその他の例外を投げる可能性がある。

備考

  • (5), (10) :
    • C++14 : Fが、パラメータとしてArgTypes...型をとり、戻り値としてR型を返す関数ポインタ、メンバ関数ポインタ、メンバ変数ポインタ、または関数オブジェクトでない場合、この関数はオーバーロード解決から除外される。

削除の詳細

  • (6)-(10) : このクラスのメモリアロケータサポートは、ほとんどの標準ライブラリ実装で使用されず、メモリアロケータを使用する必要がなかった。そのため、実装もされなかったことでユーザーにも使われてこなかったため、この機能を削除した。

例

#include <cassert>
#include <iostream>
#include <functional>

struct ident_functor {
  int operator()(int x) const
  { return x; }
};

int ident_func(int x)
{ return x; }

struct X {
  int value;
  X() : value(3) {}

  int ident_member_func(int x) const
  { return x; }
};

int main()
{
  // (1)
  // デフォルトコンストラクタ
  // 空のfunctionオブジェクトを作る
  {
    std::function<int(int)> f;
    assert(!f);
  }

  // (2)
  // ヌルポインタを受け取るコンストラクタ
  // デフォルトコンストラクタと同様、空のfunctionオブジェクトを作る
  {
    std::function<int(int)> f = nullptr;
    assert(!f);
  }

  // (3)
  // コピー構築
  {
    std::function<int(int)> f = ident_functor();
    std::function<int(int)> g = f;

    int result = g(1);
    std::cout << "(3) : " << result << std::endl;
  }

  // (4)
  // ムーブ構築
  {
    std::function<int(int)> f = ident_functor();
    std::function<int(int)> g = std::move(f);

    int result = g(1);
    std::cout << "(4) : " << result << std::endl;
  }

  // (5)
  // 関数ポインタを受け取って構築
  {
    std::function<int(int)> f = ident_func;

    int result = f(1);
    std::cout << "(5) function pointer : " << result << std::endl;
  }

  // (5)
  // 関数オブジェクトを受け取って構築
  {
    std::function<int(int)> f = ident_functor();

    int result = f(1);
    std::cout << "(5) function object : " << result << std::endl;
  }

  // (5)
  // メンバ関数ポインタを受け取った構築
  {
    std::function<int(const X&, int)> f = &X::ident_member_func;

    X x;
    int result = f(x, 1);
    std::cout << "(5) member function pointer : " << result << std::endl;
  }

  // (5)
  // メンバ変数ポインタを受け取った構築
  {
    std::function<int(const X&)> f = &X::value;

    X x;
    int result = f(x);
    std::cout << "(5) member variable pointer : " << result << std::endl;
  }

  // (6)
  // アロケータを受け取って空のfunctionオブジェクトを構築
  {
    // ※ここではint型を対象とするアロケータを渡しているが、内部で適切な関数の型にrebindして使われる。
    std::function<int(int)> f(std::allocator_arg, std::allocator<int>());
    assert(!f);
  }

  // (7)
  // アロケータとヌルポインタを受け取って、空のfunctionオブジェクトを構築
  {
    std::function<int(int)> f(std::allocator_arg, std::allocator<int>(), nullptr);
    assert(!f);
  }

  // (8)
  // アロケータを受け取り、functionオブジェクトをコピー構築
  {
    std::function<int(int)> f = ident_functor();
    std::function<int(int)> g(std::allocator_arg, std::allocator<int>(), f);

    int result = g(1);
    std::cout << "(8) : " << result << std::endl;
  }

  // (9)
  // アロケータを受け取り、functionオブジェクトをムーブ構築
  {
    std::function<int(int)> f = ident_functor();
    std::function<int(int)> g(std::allocator_arg, std::allocator<int>(), std::move(f));

    int result = g(1);
    std::cout << "(9) : " << result << std::endl;
  }

  // (10)
  // 関数ポインタ、関数オブジェクト、メンバポインタのいずれかを受け取った構築
  {
    std::function<int(int)> f(std::allocator_arg, std::allocator<int>(), ident_functor());

    int result = f(1);
    std::cout << "(10) : " << result << std::endl;
  }
}

出力

(3) : 1
(4) : 1
(5) function pointer : 1
(5) function object : 1
(5) member function pointer : 1
(5) member variable pointer : 3
(8) : 1
(9) : 1
(10) : 1

バージョン

言語

  • C++11

処理系

  • Clang: 3.0 ✅
  • GCC: 4.3.6(アロケータを受け取るバージョンは、4.8.2時点でサポートされていない) ✅
  • Visual C++: ??

参照