如何正确将unique_ptr传入Lambda并传递该Lambda至其他函数？

原代码 #

#include <memory>
#include <string>
#include <iostream>
#include <functional>

using namespace std;

void call(function<void()>&& f) {
    f();
}

int main()
{
    auto ptr = make_unique<string>("hello\n");
    auto fn = [ptr = move(ptr)] () { cout << *ptr; };
    call(move(fn));
    return 0;
}

编译错误 #

error: use of deleted function ‘main()::<lambda()>::<lambda>(const main()::<lambda()>&)’
error: use of deleted function ‘std::unique_ptr<_Tp, _Dp>::unique_ptr(const std::unique_ptr<_Tp, _Dp>&) [with _Tp = std::__cxx11::basic_string<char>; _Dp = std::default_delete<std::__cxx11::basic_string<char> >]’

错误原因 #

std::function要求存储的可调用对象必须是可拷贝构造的，但你的Lambda捕获了std::unique_ptr——这是一个独占所有权的智能指针，拷贝构造函数被显式删除。Lambda会因为捕获了不可拷贝的成员，自身的拷贝构造函数也被隐式删除，导致std::function无法完成拷贝操作，触发编译错误。

解决方法 #

方法1：使用C++20的std::move_only_function（推荐） #

std::move_only_function是C++20引入的，专门用于存储仅可移动的可调用对象，完美适配持有unique_ptr的Lambda：

#include <memory>
#include <string>
#include <iostream>
#include <functional>

using namespace std;

void call(move_only_function<void()>&& f) {
    f();
}

int main()
{
    auto ptr = make_unique<string>("hello\n");
    auto fn = [ptr = move(ptr)] () { cout << *ptr; };
    call(move(fn));
    return 0;
}

方法2：改用std::shared_ptr（兼容C++11及以上） #

如果需要兼容C++17及更早版本，可将unique_ptr替换为shared_ptr——它支持拷贝操作，通过引用计数管理所有权，这样Lambda的拷贝构造函数就能正常生成：

#include <memory>
#include <string>
#include <iostream>
#include <functional>

using namespace std;

void call(function<void()>&& f) {
    f();
}

int main()
{
    auto ptr = make_shared<string>("hello\n");
    auto fn = [ptr] () { cout << *ptr; };
    call(move(fn));
    return 0;
}

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Alexey Smirnoff