为啥我不能在 C++11 中创建一个 lambda 向量（相同类型）？

Posted 2023-03-25

【中文标题】为啥我不能在 C++11 中创建一个 lambda 向量（相同类型）？

【英文标题】：Why can't I create a vector of lambdas (of the same type) in C++11?为什么我不能在 C++11 中创建一个 lambda 向量（相同类型）？

【发布时间】：2011-11-20 14:18:09

【问题描述】：

我试图创建一个 lambda 向量，但失败了：

auto ignore = [&]()  return 10; ;  //1
std::vector<decltype(ignore)> v;     //2
v.push_back([&]()  return 100; );  //3

直到第 2 行，它是compiles fine。但是第 3 行给出了compilation error：

错误：没有匹配函数调用 'std::vector

>::push_back(main()::)'

我不想要函数指针向量或函数对象向量。但是，封装 real lambda 表达式的函数对象向量对我有用。这可能吗？

【问题讨论】：

“我不想要函数指针向量或函数对象向量。”但这就是你要求的。 lambda 是一个函数对象。

密切相关：What is the type of lambda when deduced with “auto” in C++11?.

【参考方案1】：

每个 lambda 都有不同的类型——即使它们具有相同的签名。如果您想做类似的事情，您必须使用运行时封装容器，例如 std::function。

例如：

std::vector<std::function<int()>> functors;
functors.push_back([&]  return 100; );
functors.push_back([&]  return  10; );

【讨论】：

管理一个一百人的开发团队对我来说更像是一场噩梦 :)

另外，不要忘记无捕获 lambda（[] 样式）可以降级为函数指针。所以他可以存储一个相同类型的函数指针数组。请注意，VC10 还没有实现。

顺便说一句，在这些示例中不应该使用 capture-less 吗？还是有必要？ - 顺便说一句，VC11 似乎支持函数指针的无捕获 lambda。不过没有测试。

是否可以创建不同类型的向量存储函数？即我可以使用不同的函数原型，而不是将其限制为std::function<int()？

@manatttta 有什么意义？容器的存在是为了存储相同类型的对象，将它们组织和操作在一起。你不妨问'我可以创建一个vector 存储std::function 和std::string 吗？答案是一样的：不，因为那不是预期用途。您可以使用“变体”风格的类来执行足够的类型擦除以将不同的东西放入容器中，同时包括一种方法供用户确定“真实”类型并因此选择要做什么（例如如何调用）每个元素......但同样，为什么要这么长？有什么真正的理由吗？

【参考方案2】：

所有 lambda 表达式都有不同的类型，即使它们逐个字符都相同。您将不同类型的 lambda（因为它是另一个表达式）推入向量中，这显然行不通。

One solution 是改为制作std::function<int()> 的向量。

auto ignore = [&]()  return 10; ;
std::vector<std::function<int()>> v;
v.push_back(ignore);
v.push_back([&]()  return 100; );

另一方面，当您没有捕获任何内容时，使用 [&] 并不是一个好主意。

【讨论】：

对于不带参数的 lambda，不需要 ()。

【参考方案3】：

虽然其他人说的很相关，但仍然可以声明和使用 lambda 向量，尽管它不是很有用：

auto lambda = []  return 10; ;
std::vector<decltype(lambda)> vec;
vec.push_back(lambda);

因此，您可以在其中存储任意数量的 lambda，只要它是 lambda 的副本/移动！

【讨论】：

如果推回发生在具有不同参数的循环中，这实际上可能很有用。大概是出于惰性评估的目的。

不，你没有把参数放在向量中，只是函数对象。所以它是一个向量，所有副本都具有相同的 lambda

【参考方案4】：

如果您的 lambda 是无状态的，即[](...)...，C++11 允许它降级为函数指针。理论上，兼容 C++11 的编译器可以编译这个：

auto ignore = []()  return 10; ;  //1 note misssing & in []!
std::vector<int (*)()> v;     //2
v.push_back([]()  return 100; );  //3

【讨论】：

为了记录，auto ignore = *[] return 10; ; 将使ignore 成为int(*)()。

@Luc，哦，太恶心了！他们什么时候添加的？

好吧，因为首先允许使用函数指针的转换函数被强制要求不是explicit，所以取消引用 lambda 表达式是有效的，并且取消引用转换产生的指针。然后使用auto 将该引用衰减回指针。 （使用 auto& 或 auto&& 会保留引用。）

啊...取消引用结果指针。这就说得通了。丢失() 是有意还是无意？

有意的，lambda 表达式是等价的（但短了两个字符）。

【参考方案5】：

您可以使用 lambda 生成函数（使用 Nawaz 建议的修复更新）：

#include <vector>
#include <iostream>

int main() 
    auto lambda_gen = [] (int i) return [i](int x) return i*x;; ;

    using my_lambda = decltype(lambda_gen(1));

    std::vector<my_lambda> vec;

    for(int i = 0; i < 10; i++) vec.push_back(lambda_gen(i));

    int i = 0;

    for (auto& lambda : vec)
        std::cout << lambda(i) << std::endl;
        i++;
    

但我认为此时您基本上已经创建了自己的课程。否则，如果 lambda 具有完全不同的 caputres/args 等，您可能必须使用元组。

【讨论】：

将它包装在像 lambda_gen 这样的函数中的好主意，它本身又可以是一个 lambda。但是，auto a = lambda_gen(1); 进行了不必要的调用，如果我们编写此 decltype(lambda_gen(1))，则可以避免这种情况。

那不是还要打额外电话吗？另一个小问题是问题说明了 C++11，所以我认为需要在函数中添加尾随返回类型。

没有。 decltype 中的任何内容都未评估，因此实际上并未进行调用。 sizeof 也是如此。此外，即使您添加尾随返回类型，此代码也无法在 C++11 中运行！！

【参考方案6】：

每个 lambda 都是不同的类型。您必须使用std::tuple 而不是std::vector。