folly/test/FunctionTest.cpp

   1 /*
   2  * Copyright 2017 Facebook, Inc.
   3  *
   4  * Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License");
   5  * you may not use this file except in compliance with the License.
   6  * You may obtain a copy of the License at
   7  *
   8  *   http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0
   9  *
  10  * Unless required by applicable law or agreed to in writing, software
  11  * distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS,
  12  * WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied.
  13  * See the License for the specific language governing permissions and
  14  * limitations under the License.
  15  */
  16
  17 #include <array>
  18 #include <cstdarg>
  19
  20 #include <folly/Function.h>
  21
  22 #include <folly/Memory.h>
  23 #include <folly/portability/GTest.h>
  24
  25 using folly::Function;
  26
  27 namespace {
  28 int func_int_int_add_25(int x) {
  29   return x + 25;
  30 }
  31 int func_int_int_add_111(int x) {
  32   return x + 111;
  33 }
  34 float floatMult(float a, float b) {
  35   return a * b;
  36 }
  37
  38 template <class T, size_t S>
  39 struct Functor {
  40   std::array<T, S> data = {{0}};
  41
  42   // Two operator() with different argument types.
  43   // The InvokeReference tests use both
  44   T const& operator()(size_t index) const {
  45     return data[index];
  46   }
  47   T operator()(size_t index, T const& value) {
  48     T oldvalue = data[index];
  49     data[index] = value;
  50     return oldvalue;
  51   }
  52 };
  53
  54 template <typename Ret, typename... Args>
  55 void deduceArgs(Function<Ret(Args...)>) {}
  56
  57 struct CallableButNotCopyable {
  58   CallableButNotCopyable() {}
  59   CallableButNotCopyable(CallableButNotCopyable const&) = delete;
  60   CallableButNotCopyable(CallableButNotCopyable&&) = delete;
  61   CallableButNotCopyable& operator=(CallableButNotCopyable const&) = delete;
  62   CallableButNotCopyable& operator=(CallableButNotCopyable&&) = delete;
  63   template <class... Args>
  64   void operator()(Args&&...) const {}
  65 };
  66
  67 } // namespace
  68
  69 // TEST =====================================================================
  70 // Test constructibility and non-constructibility for some tricky conversions
  71 static_assert(
  72     !std::is_assignable<Function<void()>, CallableButNotCopyable>::value,
  73     "");
  74 static_assert(
  75     !std::is_constructible<Function<void()>, CallableButNotCopyable&>::value,
  76     "");
  77 static_assert(
  78     !std::is_constructible<Function<void() const>, CallableButNotCopyable>::
  79         value,
  80     "");
  81 static_assert(
  82     !std::is_constructible<Function<void() const>, CallableButNotCopyable&>::
  83         value,
  84     "");
  85
  86 static_assert(
  87     !std::is_assignable<Function<void()>, CallableButNotCopyable>::value,
  88     "");
  89 static_assert(
  90     !std::is_assignable<Function<void()>, CallableButNotCopyable&>::value,
  91     "");
  92 static_assert(
  93     !std::is_assignable<Function<void() const>, CallableButNotCopyable>::value,
  94     "");
  95 static_assert(
  96     !std::is_assignable<Function<void() const>, CallableButNotCopyable&>::value,
  97     "");
  98
  99 static_assert(
 100     std::is_constructible<Function<int(int)>, Function<int(int) const>>::value,
 101     "");
 102 static_assert(
 103     !std::is_constructible<Function<int(int) const>, Function<int(int)>>::value,
 104     "");
 105 static_assert(
 106     std::is_constructible<Function<int(short)>, Function<short(int) const>>::
 107         value,
 108     "");
 109 static_assert(
 110     !std::is_constructible<Function<int(short) const>, Function<short(int)>>::
 111         value,
 112     "");
 113 static_assert(
 114     !std::is_constructible<Function<int(int)>, Function<int(int) const>&>::
 115         value,
 116     "");
 117 static_assert(
 118     !std::is_constructible<Function<int(int) const>, Function<int(int)>&>::
 119         value,
 120     "");
 121 static_assert(
 122     !std::is_constructible<Function<int(short)>, Function<short(int) const>&>::
 123         value,
 124     "");
 125 static_assert(
 126     !std::is_constructible<Function<int(short) const>, Function<short(int)>&>::
 127         value,
 128     "");
 129
 130 static_assert(
 131     std::is_assignable<Function<int(int)>, Function<int(int) const>>::value,
 132     "");
 133 static_assert(
 134     !std::is_assignable<Function<int(int) const>, Function<int(int)>>::value,
 135     "");
 136 static_assert(
 137     std::is_assignable<Function<int(short)>, Function<short(int) const>>::value,
 138     "");
 139 static_assert(
 140     !std::is_assignable<Function<int(short) const>, Function<short(int)>>::
 141         value,
 142     "");
 143 static_assert(
 144     !std::is_assignable<Function<int(int)>, Function<int(int) const>&>::value,
 145     "");
 146 static_assert(
 147     !std::is_assignable<Function<int(int) const>, Function<int(int)>&>::value,
 148     "");
 149 static_assert(
 150     !std::is_assignable<Function<int(short)>, Function<short(int) const>&>::
 151         value,
 152     "");
 153 static_assert(
 154     !std::is_assignable<Function<int(short) const>, Function<short(int)>&>::
 155         value,
 156     "");
 157
 158 static_assert(
 159     std::is_nothrow_constructible<
 160         Function<int(int)>,
 161         Function<int(int) const>>::value,
 162     "");
 163 static_assert(
 164     !std::is_nothrow_constructible<
 165         Function<int(short)>,
 166         Function<short(int) const>>::value,
 167     "");
 168 static_assert(
 169     std::is_nothrow_assignable<Function<int(int)>, Function<int(int) const>>::
 170         value,
 171     "");
 172 static_assert(
 173     !std::is_nothrow_assignable<
 174         Function<int(short)>,
 175         Function<short(int) const>>::value,
 176     "");
 177
 178 // TEST =====================================================================
 179 // InvokeFunctor & InvokeReference
 180
 181 TEST(Function, InvokeFunctor) {
 182   Functor<int, 100> func;
 183   static_assert(
 184       sizeof(func) > sizeof(Function<int(size_t)>),
 185       "sizeof(Function) is much larger than expected");
 186   func(5, 123);
 187
 188   Function<int(size_t) const> getter = std::move(func);
 189
 190   // Function will allocate memory on the heap to store the functor object
 191   EXPECT_TRUE(getter.hasAllocatedMemory());
 192
 193   EXPECT_EQ(123, getter(5));
 194 }
 195
 196 TEST(Function, InvokeReference) {
 197   Functor<int, 10> func;
 198   func(5, 123);
 199
 200   // Have Functions for getter and setter, both referencing the same funtor
 201   Function<int(size_t) const> getter = std::ref(func);
 202   Function<int(size_t, int)> setter = std::ref(func);
 203
 204   EXPECT_EQ(123, getter(5));
 205   EXPECT_EQ(123, setter(5, 456));
 206   EXPECT_EQ(456, setter(5, 567));
 207   EXPECT_EQ(567, getter(5));
 208 }
 209
 210 // TEST =====================================================================
 211 // Emptiness
 212
 213 TEST(Function, Emptiness_T) {
 214   Function<int(int)> f;
 215   EXPECT_EQ(f, nullptr);
 216   EXPECT_EQ(nullptr, f);
 217   EXPECT_FALSE(f);
 218   EXPECT_THROW(f(98), std::bad_function_call);
 219
 220   Function<int(int)> g([](int x) { return x + 1; });
 221   EXPECT_NE(g, nullptr);
 222   EXPECT_NE(nullptr, g);
 223   // Explicitly convert to bool to work around
 224   // https://github.com/google/googletest/issues/429
 225   EXPECT_TRUE(bool(g));
 226   EXPECT_EQ(100, g(99));
 227
 228   Function<int(int)> h(&func_int_int_add_25);
 229   EXPECT_NE(h, nullptr);
 230   EXPECT_NE(nullptr, h);
 231   EXPECT_TRUE(bool(h));
 232   EXPECT_EQ(125, h(100));
 233
 234   h = {};
 235   EXPECT_EQ(h, nullptr);
 236   EXPECT_EQ(nullptr, h);
 237   EXPECT_FALSE(h);
 238   EXPECT_THROW(h(101), std::bad_function_call);
 239 }
 240
 241 // TEST =====================================================================
 242 // Swap
 243
 244 template <bool UseSwapMethod>
 245 void swap_test() {
 246   Function<int(int)> mf1(func_int_int_add_25);
 247   Function<int(int)> mf2(func_int_int_add_111);
 248
 249   EXPECT_EQ(125, mf1(100));
 250   EXPECT_EQ(211, mf2(100));
 251
 252   if (UseSwapMethod) {
 253     mf1.swap(mf2);
 254   } else {
 255     swap(mf1, mf2);
 256   }
 257
 258   EXPECT_EQ(125, mf2(100));
 259   EXPECT_EQ(211, mf1(100));
 260
 261   Function<int(int)> mf3(nullptr);
 262   EXPECT_EQ(mf3, nullptr);
 263
 264   if (UseSwapMethod) {
 265     mf1.swap(mf3);
 266   } else {
 267     swap(mf1, mf3);
 268   }
 269
 270   EXPECT_EQ(211, mf3(100));
 271   EXPECT_EQ(nullptr, mf1);
 272
 273   Function<int(int)> mf4([](int x) { return x + 222; });
 274   EXPECT_EQ(322, mf4(100));
 275
 276   if (UseSwapMethod) {
 277     mf4.swap(mf3);
 278   } else {
 279     swap(mf4, mf3);
 280   }
 281   EXPECT_EQ(211, mf4(100));
 282   EXPECT_EQ(322, mf3(100));
 283
 284   if (UseSwapMethod) {
 285     mf3.swap(mf1);
 286   } else {
 287     swap(mf3, mf1);
 288   }
 289   EXPECT_EQ(nullptr, mf3);
 290   EXPECT_EQ(322, mf1(100));
 291 }
 292 TEST(Function, SwapMethod) {
 293   swap_test<true>();
 294 }
 295 TEST(Function, SwapFunction) {
 296   swap_test<false>();
 297 }
 298
 299 // TEST =====================================================================
 300 // Bind
 301
 302 TEST(Function, Bind) {
 303   Function<float(float, float)> fnc = floatMult;
 304   auto task = std::bind(std::move(fnc), 2.f, 4.f);
 305   EXPECT_THROW(fnc(0, 0), std::bad_function_call);
 306   EXPECT_EQ(8, task());
 307   auto task2(std::move(task));
 308   EXPECT_THROW(task(), std::bad_function_call);
 309   EXPECT_EQ(8, task2());
 310 }
 311
 312 // TEST =====================================================================
 313 // NonCopyableLambda
 314
 315 TEST(Function, NonCopyableLambda) {
 316   auto unique_ptr_int = std::make_unique<int>(900);
 317   EXPECT_EQ(900, *unique_ptr_int);
 318
 319   struct {
 320     char data[64];
 321   } fooData = {{0}};
 322   (void)fooData; // suppress gcc warning about fooData not being used
 323
 324   auto functor = std::bind(
 325       [fooData](std::unique_ptr<int>& up) mutable { return ++*up; },
 326       std::move(unique_ptr_int));
 327
 328   EXPECT_EQ(901, functor());
 329
 330   Function<int(void)> func = std::move(functor);
 331   EXPECT_TRUE(func.hasAllocatedMemory());
 332
 333   EXPECT_EQ(902, func());
 334 }
 335
 336 // TEST =====================================================================
 337 // OverloadedFunctor
 338
 339 TEST(Function, OverloadedFunctor) {
 340   struct OverloadedFunctor {
 341     // variant 1
 342     int operator()(int x) {
 343       return 100 + 1 * x;
 344     }
 345
 346     // variant 2 (const-overload of v1)
 347     int operator()(int x) const {
 348       return 100 + 2 * x;
 349     }
 350
 351     // variant 3
 352     int operator()(int x, int) {
 353       return 100 + 3 * x;
 354     }
 355
 356     // variant 4 (const-overload of v3)
 357     int operator()(int x, int) const {
 358       return 100 + 4 * x;
 359     }
 360
 361     // variant 5 (non-const, has no const-overload)
 362     int operator()(int x, char const*) {
 363       return 100 + 5 * x;
 364     }
 365
 366     // variant 6 (const only)
 367     int operator()(int x, std::vector<int> const&) const {
 368       return 100 + 6 * x;
 369     }
 370   };
 371   OverloadedFunctor of;
 372
 373   Function<int(int)> variant1 = of;
 374   EXPECT_EQ(100 + 1 * 15, variant1(15));
 375
 376   Function<int(int) const> variant2 = of;
 377   EXPECT_EQ(100 + 2 * 16, variant2(16));
 378
 379   Function<int(int, int)> variant3 = of;
 380   EXPECT_EQ(100 + 3 * 17, variant3(17, 0));
 381
 382   Function<int(int, int) const> variant4 = of;
 383   EXPECT_EQ(100 + 4 * 18, variant4(18, 0));
 384
 385   Function<int(int, char const*)> variant5 = of;
 386   EXPECT_EQ(100 + 5 * 19, variant5(19, "foo"));
 387
 388   Function<int(int, std::vector<int> const&)> variant6 = of;
 389   EXPECT_EQ(100 + 6 * 20, variant6(20, {}));
 390   EXPECT_EQ(100 + 6 * 20, variant6(20, {1, 2, 3}));
 391
 392   Function<int(int, std::vector<int> const&) const> variant6const = of;
 393   EXPECT_EQ(100 + 6 * 21, variant6const(21, {}));
 394
 395   // Cast const-functions to non-const and the other way around: if the functor
 396   // has both const and non-const operator()s for a given parameter signature,
 397   // constructing a Function must select one of them, depending on
 398   // whether the function type template parameter is const-qualified or not.
 399   // When the const-ness is later changed (by moving the
 400   // Function<R(Args...)const> into a Function<R(Args...)> or by
 401   // calling the folly::constCastFunction which moves it into a
 402   // Function<R(Args...)const>), the Function must still execute
 403   // the initially selected function.
 404
 405   auto variant1_const = folly::constCastFunction(std::move(variant1));
 406   EXPECT_THROW(variant1(0), std::bad_function_call);
 407   EXPECT_EQ(100 + 1 * 22, variant1_const(22));
 408
 409   Function<int(int)> variant2_nonconst = std::move(variant2);
 410   EXPECT_THROW(variant2(0), std::bad_function_call);
 411   EXPECT_EQ(100 + 2 * 23, variant2_nonconst(23));
 412
 413   auto variant3_const = folly::constCastFunction(std::move(variant3));
 414   EXPECT_THROW(variant3(0, 0), std::bad_function_call);
 415   EXPECT_EQ(100 + 3 * 24, variant3_const(24, 0));
 416
 417   Function<int(int, int)> variant4_nonconst = std::move(variant4);
 418   EXPECT_THROW(variant4(0, 0), std::bad_function_call);
 419   EXPECT_EQ(100 + 4 * 25, variant4_nonconst(25, 0));
 420
 421   auto variant5_const = folly::constCastFunction(std::move(variant5));
 422   EXPECT_THROW(variant5(0, ""), std::bad_function_call);
 423   EXPECT_EQ(100 + 5 * 26, variant5_const(26, "foo"));
 424
 425   auto variant6_const = folly::constCastFunction(std::move(variant6));
 426   EXPECT_THROW(variant6(0, {}), std::bad_function_call);
 427   EXPECT_EQ(100 + 6 * 27, variant6_const(27, {}));
 428
 429   Function<int(int, std::vector<int> const&)> variant6const_nonconst =
 430       std::move(variant6const);
 431   EXPECT_THROW(variant6const(0, {}), std::bad_function_call);
 432   EXPECT_EQ(100 + 6 * 28, variant6const_nonconst(28, {}));
 433 }
 434
 435 // TEST =====================================================================
 436 // Lambda
 437
 438 TEST(Function, Lambda) {
 439   // Non-mutable lambdas: can be stored in a non-const...
 440   Function<int(int)> func = [](int x) { return 1000 + x; };
 441   EXPECT_EQ(1001, func(1));
 442
 443   // ...as well as in a const Function
 444   Function<int(int) const> func_const = [](int x) { return 2000 + x; };
 445   EXPECT_EQ(2001, func_const(1));
 446
 447   // Mutable lambda: can only be stored in a const Function:
 448   int number = 3000;
 449   Function<int()> func_mutable = [number]() mutable { return ++number; };
 450   EXPECT_EQ(3001, func_mutable());
 451   EXPECT_EQ(3002, func_mutable());
 452
 453   // test after const-casting
 454
 455   Function<int(int) const> func_made_const =
 456       folly::constCastFunction(std::move(func));
 457   EXPECT_EQ(1002, func_made_const(2));
 458   EXPECT_THROW(func(0), std::bad_function_call);
 459
 460   Function<int(int)> func_const_made_nonconst = std::move(func_const);
 461   EXPECT_EQ(2002, func_const_made_nonconst(2));
 462   EXPECT_THROW(func_const(0), std::bad_function_call);
 463
 464   Function<int() const> func_mutable_made_const =
 465       folly::constCastFunction(std::move(func_mutable));
 466   EXPECT_EQ(3003, func_mutable_made_const());
 467   EXPECT_EQ(3004, func_mutable_made_const());
 468   EXPECT_THROW(func_mutable(), std::bad_function_call);
 469 }
 470
 471 // TEST =====================================================================
 472 // DataMember & MemberFunction
 473
 474 struct MemberFunc {
 475   int x;
 476   int getX() const {
 477     return x;
 478   }
 479   void setX(int xx) {
 480     x = xx;
 481   }
 482 };
 483
 484 TEST(Function, DataMember) {
 485   MemberFunc mf;
 486   MemberFunc const& cmf = mf;
 487   mf.x = 123;
 488
 489   Function<int(MemberFunc const*)> data_getter1 = &MemberFunc::x;
 490   EXPECT_EQ(123, data_getter1(&cmf));
 491   Function<int(MemberFunc*)> data_getter2 = &MemberFunc::x;
 492   EXPECT_EQ(123, data_getter2(&mf));
 493   Function<int(MemberFunc const&)> data_getter3 = &MemberFunc::x;
 494   EXPECT_EQ(123, data_getter3(cmf));
 495   Function<int(MemberFunc&)> data_getter4 = &MemberFunc::x;
 496   EXPECT_EQ(123, data_getter4(mf));
 497 }
 498
 499 TEST(Function, MemberFunction) {
 500   MemberFunc mf;
 501   MemberFunc const& cmf = mf;
 502   mf.x = 123;
 503
 504   Function<int(MemberFunc const*)> getter1 = &MemberFunc::getX;
 505   EXPECT_EQ(123, getter1(&cmf));
 506   Function<int(MemberFunc*)> getter2 = &MemberFunc::getX;
 507   EXPECT_EQ(123, getter2(&mf));
 508   Function<int(MemberFunc const&)> getter3 = &MemberFunc::getX;
 509   EXPECT_EQ(123, getter3(cmf));
 510   Function<int(MemberFunc&)> getter4 = &MemberFunc::getX;
 511   EXPECT_EQ(123, getter4(mf));
 512
 513   Function<void(MemberFunc*, int)> setter1 = &MemberFunc::setX;
 514   setter1(&mf, 234);
 515   EXPECT_EQ(234, mf.x);
 516
 517   Function<void(MemberFunc&, int)> setter2 = &MemberFunc::setX;
 518   setter2(mf, 345);
 519   EXPECT_EQ(345, mf.x);
 520 }
 521
 522 // TEST =====================================================================
 523 // CaptureCopyMoveCount & ParameterCopyMoveCount
 524
 525 class CopyMoveTracker {
 526  public:
 527   struct ConstructorTag {};
 528
 529   CopyMoveTracker() = delete;
 530   explicit CopyMoveTracker(ConstructorTag)
 531       : data_(std::make_shared<std::pair<size_t, size_t>>(0, 0)) {}
 532
 533   CopyMoveTracker(CopyMoveTracker const& o) noexcept : data_(o.data_) {
 534     ++data_->first;
 535   }
 536   CopyMoveTracker& operator=(CopyMoveTracker const& o) noexcept {
 537     data_ = o.data_;
 538     ++data_->first;
 539     return *this;
 540   }
 541
 542   CopyMoveTracker(CopyMoveTracker&& o) noexcept : data_(o.data_) {
 543     ++data_->second;
 544   }
 545   CopyMoveTracker& operator=(CopyMoveTracker&& o) noexcept {
 546     data_ = o.data_;
 547     ++data_->second;
 548     return *this;
 549   }
 550
 551   size_t copyCount() const {
 552     return data_->first;
 553   }
 554   size_t moveCount() const {
 555     return data_->second;
 556   }
 557   size_t refCount() const {
 558     return data_.use_count();
 559   }
 560   void resetCounters() {
 561     data_->first = data_->second = 0;
 562   }
 563
 564  private:
 565   // copy, move
 566   std::shared_ptr<std::pair<size_t, size_t>> data_;
 567 };
 568
 569 TEST(Function, CaptureCopyMoveCount) {
 570   // This test checks that no unnecessary copies/moves are made.
 571
 572   CopyMoveTracker cmt(CopyMoveTracker::ConstructorTag{});
 573   EXPECT_EQ(0, cmt.copyCount());
 574   EXPECT_EQ(0, cmt.moveCount());
 575   EXPECT_EQ(1, cmt.refCount());
 576
 577   // Move into lambda, move lambda into Function
 578   auto lambda1 = [cmt = std::move(cmt)]() {
 579     return cmt.moveCount();
 580   };
 581   Function<size_t(void)> uf1 = std::move(lambda1);
 582
 583   // Max copies: 0. Max copy+moves: 2.
 584   EXPECT_LE(cmt.moveCount() + cmt.copyCount(), 2);
 585   EXPECT_LE(cmt.copyCount(), 0);
 586
 587   cmt.resetCounters();
 588
 589   // Move into lambda, copy lambda into Function
 590   auto lambda2 = [cmt = std::move(cmt)]() {
 591     return cmt.moveCount();
 592   };
 593   Function<size_t(void)> uf2 = lambda2;
 594
 595   // Max copies: 1. Max copy+moves: 2.
 596   EXPECT_LE(cmt.moveCount() + cmt.copyCount(), 2);
 597   EXPECT_LE(cmt.copyCount(), 1);
 598
 599   // Invoking Function must not make copies/moves of the callable
 600   cmt.resetCounters();
 601   uf1();
 602   uf2();
 603   EXPECT_EQ(0, cmt.copyCount());
 604   EXPECT_EQ(0, cmt.moveCount());
 605 }
 606
 607 TEST(Function, ParameterCopyMoveCount) {
 608   // This test checks that no unnecessary copies/moves are made.
 609
 610   CopyMoveTracker cmt(CopyMoveTracker::ConstructorTag{});
 611   EXPECT_EQ(0, cmt.copyCount());
 612   EXPECT_EQ(0, cmt.moveCount());
 613   EXPECT_EQ(1, cmt.refCount());
 614
 615   // pass by value
 616   Function<size_t(CopyMoveTracker)> uf1 = [](CopyMoveTracker c) {
 617     return c.moveCount();
 618   };
 619
 620   cmt.resetCounters();
 621   uf1(cmt);
 622   // Max copies: 1. Max copy+moves: 2.
 623   EXPECT_LE(cmt.moveCount() + cmt.copyCount(), 2);
 624   EXPECT_LE(cmt.copyCount(), 1);
 625
 626   cmt.resetCounters();
 627   uf1(std::move(cmt));
 628   // Max copies: 1. Max copy+moves: 2.
 629   EXPECT_LE(cmt.moveCount() + cmt.copyCount(), 2);
 630   EXPECT_LE(cmt.copyCount(), 0);
 631
 632   // pass by reference
 633   Function<size_t(CopyMoveTracker&)> uf2 = [](CopyMoveTracker& c) {
 634     return c.moveCount();
 635   };
 636
 637   cmt.resetCounters();
 638   uf2(cmt);
 639   // Max copies: 0. Max copy+moves: 0.
 640   EXPECT_LE(cmt.moveCount() + cmt.copyCount(), 0);
 641   EXPECT_LE(cmt.copyCount(), 0);
 642
 643   // pass by const reference
 644   Function<size_t(CopyMoveTracker const&)> uf3 = [](CopyMoveTracker const& c) {
 645     return c.moveCount();
 646   };
 647
 648   cmt.resetCounters();
 649   uf3(cmt);
 650   // Max copies: 0. Max copy+moves: 0.
 651   EXPECT_LE(cmt.moveCount() + cmt.copyCount(), 0);
 652   EXPECT_LE(cmt.copyCount(), 0);
 653
 654   // pass by rvalue reference
 655   Function<size_t(CopyMoveTracker &&)> uf4 = [](CopyMoveTracker&& c) {
 656     return c.moveCount();
 657   };
 658
 659   cmt.resetCounters();
 660   uf4(std::move(cmt));
 661   // Max copies: 0. Max copy+moves: 0.
 662   EXPECT_LE(cmt.moveCount() + cmt.copyCount(), 0);
 663   EXPECT_LE(cmt.copyCount(), 0);
 664 }
 665
 666 // TEST =====================================================================
 667 // VariadicTemplate & VariadicArguments
 668
 669 struct VariadicTemplateSum {
 670   int operator()() const {
 671     return 0;
 672   }
 673   template <class... Args>
 674   int operator()(int x, Args... args) const {
 675     return x + (*this)(args...);
 676   }
 677 };
 678
 679 TEST(Function, VariadicTemplate) {
 680   Function<int(int)> uf1 = VariadicTemplateSum();
 681   Function<int(int, int)> uf2 = VariadicTemplateSum();
 682   Function<int(int, int, int)> uf3 = VariadicTemplateSum();
 683
 684   EXPECT_EQ(66, uf1(66));
 685   EXPECT_EQ(99, uf2(55, 44));
 686   EXPECT_EQ(66, uf3(33, 22, 11));
 687 }
 688
 689 struct VariadicArgumentsSum {
 690   int operator()(int count, ...) const {
 691     int result = 0;
 692     va_list args;
 693     va_start(args, count);
 694     for (int i = 0; i < count; ++i) {
 695       result += va_arg(args, int);
 696     }
 697     va_end(args);
 698     return result;
 699   }
 700 };
 701
 702 TEST(Function, VariadicArguments) {
 703   Function<int(int)> uf1 = VariadicArgumentsSum();
 704   Function<int(int, int)> uf2 = VariadicArgumentsSum();
 705   Function<int(int, int, int)> uf3 = VariadicArgumentsSum();
 706
 707   EXPECT_EQ(0, uf1(0));
 708   EXPECT_EQ(66, uf2(1, 66));
 709   EXPECT_EQ(99, uf3(2, 55, 44));
 710 }
 711
 712 // TEST =====================================================================
 713 // SafeCaptureByReference
 714
 715 // A function can use Function const& as a parameter to signal that it
 716 // is safe to pass a lambda that captures local variables by reference.
 717 // It is safe because we know the function called can only invoke the
 718 // Function until it returns. It can't store a copy of the Function
 719 // (because it's not copyable), and it can't move the Function somewhere
 720 // else (because it gets only a const&).
 721
 722 template <typename T>
 723 void for_each(
 724     T const& range,
 725     Function<void(typename T::value_type const&) const> const& func) {
 726   for (auto const& elem : range) {
 727     func(elem);
 728   }
 729 }
 730
 731 TEST(Function, SafeCaptureByReference) {
 732   std::vector<int> const vec = {20, 30, 40, 2, 3, 4, 200, 300, 400};
 733
 734   int sum = 0;
 735
 736   // for_each's second parameter is of type Function<...> const&.
 737   // Hence we know we can safely pass it a lambda that references local
 738   // variables. There is no way the reference to x will be stored anywhere.
 739   for_each<std::vector<int>>(vec, [&sum](int x) { sum += x; });
 740
 741   // gcc versions before 4.9 cannot deduce the type T in the above call
 742   // to for_each. Modern compiler versions can compile the following line:
 743   //   for_each(vec, [&sum](int x) { sum += x; });
 744
 745   EXPECT_EQ(999, sum);
 746 }
 747
 748 // TEST =====================================================================
 749 // IgnoreReturnValue
 750
 751 TEST(Function, IgnoreReturnValue) {
 752   int x = 95;
 753
 754   // Assign a lambda that return int to a folly::Function that returns void.
 755   Function<void()> f = [&]() -> int { return ++x; };
 756
 757   EXPECT_EQ(95, x);
 758   f();
 759   EXPECT_EQ(96, x);
 760
 761   Function<int()> g = [&]() -> int { return ++x; };
 762   Function<void()> cg = std::move(g);
 763
 764   EXPECT_EQ(96, x);
 765   cg();
 766   EXPECT_EQ(97, x);
 767 }
 768
 769 // TEST =====================================================================
 770 // ReturnConvertible, ConvertReturnType
 771
 772 TEST(Function, ReturnConvertible) {
 773   struct CBase {
 774     int x;
 775   };
 776   struct CDerived : CBase {};
 777
 778   Function<double()> f1 = []() -> int { return 5; };
 779   EXPECT_EQ(5.0, f1());
 780
 781   Function<int()> f2 = []() -> double { return 5.2; };
 782   EXPECT_EQ(5, f2());
 783
 784   CDerived derived;
 785   derived.x = 55;
 786
 787   Function<CBase const&()> f3 = [&]() -> CDerived const& { return derived; };
 788   EXPECT_EQ(55, f3().x);
 789
 790   Function<CBase const&()> f4 = [&]() -> CDerived& { return derived; };
 791   EXPECT_EQ(55, f4().x);
 792
 793   Function<CBase&()> f5 = [&]() -> CDerived& { return derived; };
 794   EXPECT_EQ(55, f5().x);
 795
 796   Function<CBase const*()> f6 = [&]() -> CDerived const* { return &derived; };
 797   EXPECT_EQ(f6()->x, 55);
 798
 799   Function<CBase const*()> f7 = [&]() -> CDerived* { return &derived; };
 800   EXPECT_EQ(55, f7()->x);
 801
 802   Function<CBase*()> f8 = [&]() -> CDerived* { return &derived; };
 803   EXPECT_EQ(55, f8()->x);
 804
 805   Function<CBase()> f9 = [&]() -> CDerived {
 806     auto d = derived;
 807     d.x = 66;
 808     return d;
 809   };
 810   EXPECT_EQ(66, f9().x);
 811 }
 812
 813 TEST(Function, ConvertReturnType) {
 814   struct CBase {
 815     int x;
 816   };
 817   struct CDerived : CBase {};
 818
 819   Function<int()> f1 = []() -> int { return 5; };
 820   Function<double()> cf1 = std::move(f1);
 821   EXPECT_EQ(5.0, cf1());
 822   Function<int()> ccf1 = std::move(cf1);
 823   EXPECT_EQ(5, ccf1());
 824
 825   Function<double()> f2 = []() -> double { return 5.2; };
 826   Function<int()> cf2 = std::move(f2);
 827   EXPECT_EQ(5, cf2());
 828   Function<double()> ccf2 = std::move(cf2);
 829   EXPECT_EQ(5.0, ccf2());
 830
 831   CDerived derived;
 832   derived.x = 55;
 833
 834   Function<CDerived const&()> f3 = [&]() -> CDerived const& { return derived; };
 835   Function<CBase const&()> cf3 = std::move(f3);
 836   EXPECT_EQ(55, cf3().x);
 837
 838   Function<CDerived&()> f4 = [&]() -> CDerived& { return derived; };
 839   Function<CBase const&()> cf4 = std::move(f4);
 840   EXPECT_EQ(55, cf4().x);
 841
 842   Function<CDerived&()> f5 = [&]() -> CDerived& { return derived; };
 843   Function<CBase&()> cf5 = std::move(f5);
 844   EXPECT_EQ(55, cf5().x);
 845
 846   Function<CDerived const*()> f6 = [&]() -> CDerived const* {
 847     return &derived;
 848   };
 849   Function<CBase const*()> cf6 = std::move(f6);
 850   EXPECT_EQ(55, cf6()->x);
 851
 852   Function<CDerived const*()> f7 = [&]() -> CDerived* { return &derived; };
 853   Function<CBase const*()> cf7 = std::move(f7);
 854   EXPECT_EQ(55, cf7()->x);
 855
 856   Function<CDerived*()> f8 = [&]() -> CDerived* { return &derived; };
 857   Function<CBase*()> cf8 = std::move(f8);
 858   EXPECT_EQ(55, cf8()->x);
 859
 860   Function<CDerived()> f9 = [&]() -> CDerived {
 861     auto d = derived;
 862     d.x = 66;
 863     return d;
 864   };
 865   Function<CBase()> cf9 = std::move(f9);
 866   EXPECT_EQ(66, cf9().x);
 867 }
 868
 869 // TEST =====================================================================
 870 // asStdFunction_*
 871
 872 TEST(Function, asStdFunction_void) {
 873   int i = 0;
 874   folly::Function<void()> f = [&] { ++i; };
 875   auto sf = std::move(f).asStdFunction();
 876   static_assert(std::is_same<decltype(sf), std::function<void()>>::value,
 877       "std::function has wrong type");
 878   sf();
 879   EXPECT_EQ(1, i);
 880 }
 881
 882 TEST(Function, asStdFunction_void_const) {
 883   int i = 0;
 884   folly::Function<void() const> f = [&] { ++i; };
 885   auto sf = std::move(f).asStdFunction();
 886   static_assert(std::is_same<decltype(sf), std::function<void()>>::value,
 887       "std::function has wrong type");
 888   sf();
 889   EXPECT_EQ(1, i);
 890 }
 891
 892 TEST(Function, asStdFunction_return) {
 893   int i = 0;
 894   folly::Function<int()> f = [&] {
 895     ++i;
 896     return 42;
 897   };
 898   auto sf = std::move(f).asStdFunction();
 899   static_assert(std::is_same<decltype(sf), std::function<int()>>::value,
 900       "std::function has wrong type");
 901   EXPECT_EQ(42, sf());
 902   EXPECT_EQ(1, i);
 903 }
 904
 905 TEST(Function, asStdFunction_return_const) {
 906   int i = 0;
 907   folly::Function<int() const> f = [&] {
 908     ++i;
 909     return 42;
 910   };
 911   auto sf = std::move(f).asStdFunction();
 912   static_assert(std::is_same<decltype(sf), std::function<int()>>::value,
 913       "std::function has wrong type");
 914   EXPECT_EQ(42, sf());
 915   EXPECT_EQ(1, i);
 916 }
 917
 918 TEST(Function, asStdFunction_args) {
 919   int i = 0;
 920   folly::Function<void(int, int)> f = [&](int x, int y) {
 921     ++i;
 922     return x + y;
 923   };
 924   auto sf = std::move(f).asStdFunction();
 925   static_assert(std::is_same<decltype(sf), std::function<void(int, int)>>::value,
 926       "std::function has wrong type");
 927   sf(42, 42);
 928   EXPECT_EQ(1, i);
 929 }
 930
 931 TEST(Function, asStdFunction_args_const) {
 932   int i = 0;
 933   folly::Function<void(int, int) const> f = [&](int x, int y) {
 934     ++i;
 935     return x + y;
 936   };
 937   auto sf = std::move(f).asStdFunction();
 938   static_assert(std::is_same<decltype(sf), std::function<void(int, int)>>::value,
 939       "std::function has wrong type");
 940   sf(42, 42);
 941   EXPECT_EQ(1, i);
 942 }
 943
 944 // TEST =====================================================================
 945 // asSharedProxy_*
 946
 947 TEST(Function, asSharedProxy_void) {
 948   int i = 0;
 949   folly::Function<void()> f = [&i] { ++i; };
 950   auto sp = std::move(f).asSharedProxy();
 951   auto spcopy = sp;
 952   sp();
 953   EXPECT_EQ(1, i);
 954   spcopy();
 955   EXPECT_EQ(2, i);
 956 }
 957
 958 TEST(Function, asSharedProxy_void_const) {
 959   int i = 0;
 960   folly::Function<void() const> f = [&i] { ++i; };
 961   auto sp = std::move(f).asSharedProxy();
 962   auto spcopy = sp;
 963   sp();
 964   EXPECT_EQ(1, i);
 965   spcopy();
 966   EXPECT_EQ(2, i);
 967 }
 968
 969 TEST(Function, asSharedProxy_return) {
 970   folly::Function<int()> f = [i = 0]() mutable {
 971     ++i;
 972     return i;
 973   };
 974   auto sp = std::move(f).asSharedProxy();
 975   auto spcopy = sp;
 976   EXPECT_EQ(1, sp());
 977   EXPECT_EQ(2, spcopy());
 978 }
 979
 980 TEST(Function, asSharedProxy_return_const) {
 981   int i = 0;
 982   folly::Function<int() const> f = [&i] {
 983     ++i;
 984     return i;
 985   };
 986   auto sp = std::move(f).asSharedProxy();
 987   auto spcopy = sp;
 988   EXPECT_EQ(1, sp());
 989   EXPECT_EQ(2, spcopy());
 990 }
 991
 992 TEST(Function, asSharedProxy_args) {
 993   int i = 0;
 994   folly::Function<int(int, int)> f = [&](int x, int y) mutable {
 995     ++i;
 996     return x + y * 2;
 997   };
 998   auto sp = std::move(f).asSharedProxy();
 999   auto spcopy = sp;
1000   EXPECT_EQ(120, sp(100, 10));
1001   EXPECT_EQ(1, i);
1002   EXPECT_EQ(120, spcopy(100, 10));
1003   EXPECT_EQ(2, i);
1004 }
1005
1006 TEST(Function, asSharedProxy_args_const) {
1007   int i = 0;
1008   folly::Function<int(int, int) const> f = [&i](int x, int y) {
1009     ++i;
1010     return x * 100 + y * 10 + i;
1011   };
1012   auto sp = std::move(f).asSharedProxy();
1013   auto spcopy = sp;
1014   EXPECT_EQ(561, sp(5, 6));
1015   EXPECT_EQ(562, spcopy(5, 6));
1016 }
1017
1018 TEST(Function, NoAllocatedMemoryAfterMove) {
1019   Functor<int, 100> foo;
1020
1021   Function<int(size_t)> func = foo;
1022   EXPECT_TRUE(func.hasAllocatedMemory());
1023
1024   Function<int(size_t)> func2 = std::move(func);
1025   EXPECT_TRUE(func2.hasAllocatedMemory());
1026   EXPECT_FALSE(func.hasAllocatedMemory());
1027 }
1028
1029 TEST(Function, ConstCastEmbedded) {
1030   int x = 0;
1031   auto functor = [&x]() { ++x; };
1032
1033   Function<void() const> func(functor);
1034   EXPECT_FALSE(func.hasAllocatedMemory());
1035
1036   Function<void()> func2(std::move(func));
1037   EXPECT_FALSE(func2.hasAllocatedMemory());
1038 }
1039
1040 TEST(Function, EmptyAfterConstCast) {
1041   Function<int(size_t)> func;
1042   EXPECT_FALSE(func);
1043
1044   Function<int(size_t) const> func2 = constCastFunction(std::move(func));
1045   EXPECT_FALSE(func2);
1046 }
1047
1048 TEST(Function, SelfStdSwap) {
1049   Function<int()> f = [] { return 42; };
1050   f.swap(f);
1051   EXPECT_TRUE(bool(f));
1052   EXPECT_EQ(42, f());
1053   std::swap(f, f);
1054   EXPECT_TRUE(bool(f));
1055   EXPECT_EQ(42, f());
1056   folly::swap(f, f);
1057   EXPECT_TRUE(bool(f));
1058   EXPECT_EQ(42, f());
1059 }
1060
1061 TEST(Function, SelfMove) {
1062   Function<int()> f = [] { return 42; };
1063   Function<int()>& g = f;
1064   f = std::move(g); // shouldn't crash!
1065   (void)bool(f); // valid but unspecified state
1066   f = [] { return 43; };
1067   EXPECT_TRUE(bool(f));
1068   EXPECT_EQ(43, f());
1069 }
1070
1071 TEST(Function, DeducableArguments) {
1072   deduceArgs(Function<void()>{[] {}});
1073   deduceArgs(Function<void(int, float)>{[](int, float) {}});
1074   deduceArgs(Function<int(int, float)>{[](int i, float) { return i; }});
1075 }
1076
1077 TEST(Function, CtorWithCopy) {
1078   struct X {
1079     X() {}
1080     X(X const&) noexcept(true) {}
1081     X& operator=(X const&) = default;
1082   };
1083   struct Y {
1084     Y() {}
1085     Y(Y const&) noexcept(false) {}
1086     Y(Y&&) noexcept(true) {}
1087     Y& operator=(Y&&) = default;
1088     Y& operator=(Y const&) = default;
1089   };
1090   auto lx = [x = X()]{};
1091   auto ly = [y = Y()]{};
1092   EXPECT_TRUE(noexcept(Function<void()>(lx)));
1093   EXPECT_FALSE(noexcept(Function<void()>(ly)));
1094 }