什么样的设计模式可以在不更改签名的情况下访问 lambda 函数中的封装范围变量？

Question

我正在使用一个优化器库（布伦特方法），它有一个函数“local_min”。

其原型大致定义如下：

double local_min ( double f ( double x ) );

该函数接受函数指针（？）作为参数。假设 f(x) 是函数...优化器将测试 x 的各种值以找到 f(x) 的最小值。

local_min函数的调用如：

double f(double x){
    return .5 + x * x;
}

int main(){
    double fx = local_min(f);
    return 0;
}

我遇到的麻烦是我想将 .5 定义为函数的标量，但我不想使用全局值。理想情况下，我会将所有内容集中在一个班级中。但我尝试的一切，我更改了 f(x) 的函数签名，并且 local_min() 将不再接受它。

例如：

int main(){
    double value = 0.5;

    auto lambda = [](double x) {
        return value + x * x;
    };

    double fx = local_min(f);
    return 0;
}

不起作用，因为value不可访问。同样，

int main(){
    double value = 0.5;

    auto lambda = [&](double x) {
        return value + x * x;
    };

    double fx = local_min(f);
    return 0;
}

更改了函数签名，并且不再被 local_min() 接受。

Answer 1

代替函数指针，让

local_min

接受任意类型。这将使您可以根据需要向其传递一个带有捕获的 lambda

template<typename F>
double local_min(F f) 
{
  // ... same usage as before
}

可调用的

f

的行为方式仍与以前相同，即类似于接受

double

并返回

double

的函数。如果您使用不兼容的类型调用

local_min

，它将无法编译。如果需要，您可以使用

static_assert

检查这一点，以便向用户提供一条不错的错误消息。

Answer 2

而不是通过引用捕获，它要求值在调用函数的范围内可用。按价值捕获怎么样？

int main(){
    double value = 0.5;

    auto f = [value](double x) {
        return value + x * x;
    };

    double fx = local_min(f);
    return 0;
}