Функции

По значению: дешёвые в копировании типы (два-три машинных слова) или когда нужна копия. По const T&: только читаемые и дорогие в копировании. По T&: меняем объект вызывающего. По T*: когда null значим.

Неопределённое поведение: count уничтожена при возврате, и ссылка c стала висячей

Анонимный функциональный объект inline. Захваты: [=] значение, [&] ссылка, [x]/[&x], [y = expr] init, [*this] копия. Без захватов конвертируется в указатель на функцию.

Несколько функций имеют одно имя, но различаются типами или числом параметров. Компилятор выбирает: точное совпадение, продвижения, стандартные преобразования, пользовательские преобразования.

Лямбда захватывает count по ссылке ([&]), но count уничтожается, когда makeCounter возвращается, поэтому вызов возвращённого std::function читает висячую ссылку — UB. Решение: захват по значению, [count]() mutable { return ++count; }.

Аргументы по умолчанию задаются справа налево (последние первые). Разрешаются в точке вызова по видимому там объявлению, а не по определению.

Порядок не специфицирован и различается между компиляторами. С C++17 каждый аргумент вычисляется целиком до начала другого, поэтому f(a++, a++) — UB до C++17 — просто передаёт a и a+1 в каком-то порядке.

1 5

0

double

1 10

Хранит адрес функции с конкретной сигнатурой. Объявление: int (*fp)(double, double);. Вызов: fp(a, b). Для читаемости — using BinaryOp = int(*)(double, double);.

&& и || вычисляют левый операнд первым; если результат определён — правый пропускается. Гарантировано стандартом и упорядочено. Тернарный ? : тоже ленив. Перегруженные &&/|| — НЕТ.

Область конкретного вызова: локальные переменные, сохранённые регистры, адрес возврата, аргументы. Stack overflow — превышение лимита стека вложенными вызовами или большими локальными.

ADL добавляет namespace типов аргументов вызова к множеству поиска неквалифицированного имени функции. Благодаря этому swap(a, b) или operator<< находят нужную перегрузку без квалификатора. Удивляет тем, что молча подтягивает непреднамеренную перегрузку из namespace аргумента.

auto f() { return expr; } выводит тип возврата по тем же правилам, что auto x = expr. Все return должны давать один тип. Рекурсия только после первого return.

Разрешает вычисление в compile-time при константных аргументах; иначе — в рантайме. C++11 — один return. C++14 — циклы, локальные. C++20 — virtual, аллокации, std::vector/std::string.

Дефолты привязываются статически по типу указателя/ссылки. Base* b = new Derived; b->f(); берёт дефолт Base, хотя выполняется Derived::f; дефолт = 2 в переопределении мёртв.

Функтор (функциональный объект) — любой класс, перегружающий operator(). В отличие от указателя на функцию, хранит состояние в членах и инлайнится — без накладных расходов на стирание типа.

inline снимает ограничение ODR — одно определение может быть в нескольких TU (нужно для функций в заголовках). Подсказка о встраивании в точку вызова современными компиляторами игнорируется.

По умолчанию operator() у лямбды const — захваченные по значению менять нельзя. mutable снимает const. Захват this хранит указатель — висячий, если объект умер раньше.

Mangling кодирует сигнатуру (параметры, namespace, шаблоны) в имя символа, чтобы линкер различал перегрузки. У каждого ABI своя схема. extern "C" отключает mangling для C-interop.

Две indirection: загрузка vptr, загрузка указателя на функцию из vtable, прыжок. Стоимость — несколько ns плюс возможный cache miss; важнее то, что вызов не инлайнится.

Сохраняет value category (lvalue/rvalue) и cv-квалификацию при передаче. Шаблон: template<class... A> void wrap(A&&... a) { f(std::forward<A>(a)...); }. Без forward rvalue становятся lvalue.

A

Обязательства между вызывающим и вызываемым. Предусловия — выполняет вызывающий. Постусловия — гарантирует функция. Инварианты — свойства класса после публичных операций.

Обобщённая лямбда (C++14) использует auto для параметра, делая её operator() шаблоном-членом. Каждый различный тип аргумента инстанцирует отдельный operator(), точно как шаблон функции. Замыкание — один тип; шаблонным является лишь оператор вызова, который подстраивается под точку вызова.

Init-capture (C++14) вводит новый член замыкания с инициализатором: [p = std::move(ptr)]. Обычный [ptr] только копирует; синтаксис захвата не умеет выразить перемещение. Init-capture позволяет инициализировать член любым выражением — переместить в него unique_ptr либо вычислить значение.

Храните колбэки в std::vector<std::function<void()>> с token-id для disconnect, и пробегайте на emit(). Лямбды с захватами подходят — std::function стирает тип замыкания.

std::mem_fn(&Class::method) адаптирует указатель на функцию-член в callable, принимающий объект первым. Полезен в STL-алгоритмах; современный код предпочитает лямбду.

auto f(args) -> ReturnType помещает тип возврата после параметров. Нужен, когда возврат зависит от параметров: auto add(T a, U b) -> decltype(a + b). Ещё нужен для SFINAE-friendly шаблонов.

C-style ... с va_list не типобезопасен — callee «угадывает» типы через format string или sentinel; рассогласование — UB. Variadic-шаблоны C++11 template<class... A> типобезопасны: каждый аргумент сохраняет тип.

noexcept(expr) вычисляет expr в compile-time и пробрасывает bool в noexcept-спецификацию. Шаблон: swap(T&, T&) noexcept(noexcept(swap(a.m, b.m))).

Стандарт C++ не требует TCO. GCC/Clang/MSVC делают tail-call, когда рекурсивный вызов — последняя операция при -O2/-O3, без деструкторов после и при совместимом ABI.

INVOKE — абстрактное правило стандарта для вызова любого callable. std::invoke(f, args...) применяет его единообразно: свободные функции и функторы зовёт как f(args...), а для указателя на член трактует первый аргумент как объект, обрабатывая ссылки, указатели и reference_wrapper. На нём держатся std::bind, std::thread и std::function.

consteval (C++20) делает функцию immediate — каждый вызов обязан давать constant expression. В отличие от constexpr, fallback в рантайм невозможен. Для compile-time-only утилит.

C++23 позволяет члену принимать this как явный параметр: void f(this Self&& self, ...). Шаблонизируется по value category и cv-квалификации — заменяет четыре перегрузки. Даёт CRTP без наследования.