如何使用 lambda 表达式作为模板参数？

Posted 2023-04-18

【中文标题】如何使用 lambda 表达式作为模板参数？

【英文标题】：How to use a lambda expression as a template parameter?

【发布时间】：2011-04-18 03:40:55

【问题描述】：

例如。作为初始化 std::set 的比较类。

以下解决方案应该有效，因为 lambda 表达式仅创建一个匿名结构，它应该适合作为模板参数。但是，会产生很多错误。

代码示例：

struct A int x; int y;;
std::set <A, [](const A lhs, const A &rhs) ->bool 
    return lhs.x < rhs.x;
     > SetOfA;

错误输出（我使用的是 g++ 4.5.1 编译器和 --std=c++0x 编译标志）：

error: ‘lhs’ cannot appear in a constant-expression
error: ‘.’ cannot appear in a constant-expression
error: ‘rhs’ cannot appear in a constant-expression
error: ‘.’ cannot appear in a constant-expression
At global scope:
error: template argument 2 is invalid

这是预期的行为还是 GCC 中的错误？

编辑

正如有人指出的那样，我错误地使用了 lambda 表达式，因为它们返回了他们所指的匿名结构的 instance。

但是，修复该错误并不能解决问题。我收到以下代码的lambda-expression in unevaluated context 错误：

struct A int x; int y;;
typedef decltype ([](const A lhs, const A &rhs) ->bool 
    return lhs.x < rhs.x;
    ) Comp;
std::set <A, Comp > SetOfA;

【问题讨论】：

我将其标记为 c++0x。它似乎更合适，应该得到更好的答案。

@JoshD 它不应该也被标记为“c++”吗？ 0x 最终将成为新标准，我不希望未来的人们错过这个问题，因为他们忘记了正确的标签是 c++0x 而不是 c++。 （或者，是否会在某个时候将所有 c++0x 标签迁移到 c++？）

【参考方案1】：

std::set 的第二个模板参数需要一个 type，而不是 expression，所以只是你用错了。

你可以这样创建集合：

auto comp = [](const A& lhs, const A& rhs) -> bool  return lhs.x < rhs.x; ;
auto SetOfA = std::set <A, decltype(comp)> (comp);

【讨论】：

lambda 表达式 is 确实是一种类型。这只是用定义的运算符 () 声明匿名结构的另一种方式。我不使用 lambda 作为类型说明符：std::ser A, ....> B

@buratina：如果它是一个类型，那么[]() x;应该是一个有效的声明。 lambda 表达式只是该匿名结构的 instance。您需要decltype 才能获得该类型。

好的，现在它被清除了 :) 但 decltype 也不知何故不起作用

@buratinas：尝试在struct A int x; int y; 之后添加分号。

@KennyTM 我有点希望 lambda 表达式只是类型，所以您发布的示例可憎——[]()x;——确实是合法的 c++。为什么 perl 应该有所有的乐趣？在（稍微）更严肃的一点上，这是否意味着 decltype([]()) x 有效？

【参考方案2】：

对于以这种方式使用的比较器，您最好使用非 0x 方法：

struct A  int x; int y; ;

struct cmp_by_x 
  bool operator()(A const &a, A const &b) 
    return a.x < b.x;
  
;

std::set<A, cmp_by_x> set_of_a;

但是，在 0x 中，您可以将 cmp_by_x 设为局部类型（即在函数中定义它），这样更方便，这是当前 C++ 所禁止的。

此外，您的比较将 A(x=1, y=1) 和 A(x=1, y=2) 视为等效。如果不需要，您需要包含有助于唯一性的其他值：

struct cmp_by_x 
  bool operator()(A const &a, A const &b) 
    return a.x < b.x || (a.x == b.x && a.y < b.y);
  
;

【参考方案3】：

不确定这是否是您要问的，但返回 RetType 并接受 InType 的 lambda 的签名将是：

std::function<RetType(InType)>

（一定要#include <functional>）

您可以通过使用 typedef 来缩短它，但我不确定您是否可以使用 decltype 来避免找出实际类型（因为 lambdas 显然不能在该上下文中使用。）

所以你的 typedef 应该是：

typedef std::function<bool(const A &lhs, const A &rhs)> Comp

或

using Comp = std::function<bool(const A &lhs, const A &rhs)>;

【讨论】：

+1 因为这是解决方案，但 std::function 只是一个持有者类型。您可以将 lambdaconvert 转换为 function 并获得一个 pointing 指向 lambda 的对象，但这不是它的原始类型。

编辑：该函数不指向 lambda，它包含它。但它也不是原来的类型。

啊，很高兴知道。我认为 inline-lambda 语法会产生一些随机生成的类型，因此没有两个完全相同？ （这就是 C# 的做法，IIRC。）

+1 获取通用 lambda 函数类型的有用方法（无需先将 lambda 函数放入变量中）。

【参考方案4】：

问题是最后一个模板参数是类型而不是对象，所以您可能需要执行以下操作

    std::set <A, std::fuction<bool(const A &,const A &)>> 
              SetOfA([](const A lhs, const A &rhs) ->bool 
                                                             return lhs.x < rhs.x;
                                                           > SetOfA;

为了更简单，您可以执行以下操作：

auto func = SetOfA([](const A lhs, const A &rhs) ->bool  return lhs.x < rhs.x;
set <A,decltype(func)> SetOfA(func);

干杯