lambda 转换为 bool 而不是推导函数指针类型答案

【问题标题】：lambda converted to bool instead of deducing function-pointer-typelambda 转换为 bool 而不是推导函数指针类型
【发布时间】：2018-03-14 18:09:53
【问题描述】：

我想为operator<< 实现一个重载，它允许我调用给定的函数并输出结果。因此我写了一个重载，但是选择了转换为 bool 并且当我自己写一个函数时，它不会编译。

编辑：知道我不想调用 lambda，而是将它传递给应该使用默认构造参数列表调用它的函数。

我已经附加了我的代码：

#include <iostream>

template<typename T>
void test(T *) {
    std::cout << "ptr" << std::endl;
}
template<typename T>
void test(bool) {
    std::cout << "bool" << std::endl;
}
template<typename Ret, typename ...Args>
void test(Ret(*el)(Args...)) {
    std::cout << "function ptr\n" << el(Args()...) << std::endl;
}

template<typename Char_T, typename Char_Traits, typename Ret, typename ...Args>
std::basic_ostream<Char_T, Char_Traits>& operator<<(
      std::basic_ostream<Char_T, Char_Traits> &str, Ret(*el)(Args...)) {
    return str << el(Args()...);
}

int main() {
    std::boolalpha(std::cout);
    std::cout << []{return 5;} << std::endl; // true is outputted
    test([]{return 5;}); // will not compile
}

我使用带有版本标志 -std=c++14 的 gcc 7.3.1。

编辑：错误信息：

main.cc: In function ‘int main()’:
main.cc:25:23: error: no matching function for call to ‘test(main()::<lambda()>)’
     test([]{return 5;});
                       ^
main.cc:5:6: note: candidate: template<class T> void test(T*)
 void test(T *) {
      ^~~~
main.cc:5:6: note:   template argument deduction/substitution failed:
main.cc:25:23: note:   mismatched types ‘T*’ and ‘main()::<lambda()>’
     test([]{return 5;});
                       ^
main.cc:9:6: note: candidate: template<class T> void test(bool)
 void test(bool) {
      ^~~~
main.cc:9:6: note:   template argument deduction/substitution failed:
main.cc:25:23: note:   couldn't deduce template parameter ‘T’
     test([]{return 5;});
                       ^
main.cc:13:6: note: candidate: template<class Ret, class ... Args> void test(Ret (*)(Args ...))
 void test(Ret(*el)(Args...)) {
      ^~~~
main.cc:13:6: note:   template argument deduction/substitution failed:
main.cc:25:23: note:   mismatched types ‘Ret (*)(Args ...)’ and ‘main()::<lambda()>’
     test([]{return 5;});

【问题讨论】：

"它不会编译" 显示错误信息

标签： c++ lambda function-pointers ostream template-argument-deduction

【解决方案1】：

您的问题是模板参数推导仅对传递给test 的实际参数进行。并非对参数可能转换为的所有可能类型都执行此操作。这可能是一个无限集，所以这显然是不行的。

因此，模板参数推导是在实际的 lambda 对象上完成的，该对象具有不可描述的类类型。因此，test(T*) 的推导失败，因为 lambda 对象不是指针。 T 显然不能从 test(bool) 推导出来。最后，test(Ret(*el)(Args...)) 的推导失败，因为 lambda 对象也不是指向函数的指针。

有几个选项。您甚至可能不需要模板，您可以接受 std::function<void(void)> 并依赖于它具有模板化构造函数的事实。或者您可以只使用test(T t) 参数并将其称为t()。 T 现在将推断为实际的 lambda 类型。最奇特的解决方案可能是使用std::invoke，并接受模板可变参数列表。

【讨论】：

但是为什么在使用 cout 的时候会起作用呢？这里使用了哪个重载？为了解决这个问题，我还给bool 重载了一个test()，但是不会用到
没有operator << 对应std::ostream 和函数指针——至少调试器直接调用std::ostream::operator<<(bool)。但我不知道为什么函数指针会隐式转换为bool。事实上，任何其他函数指针也会打印 true 或 false（当为 NULL 时）。

【解决方案2】：

尽管非捕获 lambda 具有到函数指针的隐式转换，但函数模板必须完全匹配才能成功推导，但不会执行任何转换。

因此，最简单的解决方法是使用 + 强制转换

int main() {
    std::boolalpha(std::cout);
    std::cout << []{return 5;} << std::endl; // true is outputted
    test(+[]{return 5;}); 
    //   ^
}

【讨论】：

【解决方案3】：

template<typename T>
void test(bool) {
    std::cout << "bool" << std::endl;
}

不需要模板。事实上，你重载了函数，而不是模板。替换为

void test(bool) {
     std::cout << "bool" << std::endl;
}

现在您的示例将编译。

【讨论】：