将 lambda 作为模板参数传递？ （c++20，未评估上下文中的 lambdas）

Question

我知道之前有人问过这个问题，但他们都没有解决 c++20 lambdas。

我一直在研究 c++20 的新功能，其中一个引起我注意的是在未评估的上下文中使用 lambdas 的可能性。

我看到您可以在 Jason Turner 的视频中编写如下代码：

std::unique_ptr<int, decltype([] (FILE* f) {fclose(f);})>;

这表明std::unique_ptr 可以采用 lambda 参数。

所以我尝试实现一个类似惰性数学的序列类，如下所示：

#include <vector>
#include <iostream>
template <typename func, typename T> 
struct Sequence
{
    T operator[] (int i) {
        return func(i);
    }
};
int main() {

    auto u = std::vector{1 , 2, 3, 4};
    auto v= Sequence<decltype([u] (int i) {return u[i];}) , int>();
    std::cout << v[1];
    return 0;
}

这个想法是序列类被定义为一个从 N -> T 的函数（就像在数学中一样），并且我在编译时将此函数作为模板参数传递。 但是，我收到错误“没有匹配的 lambda 调用”。 怎么解决？

我可以在运行时将函数存储在 std::function 中，但我负担不起它带来的开销。

Answer 1

正如 cmets 中所述，问题在于您的 lambda 捕获了u。因此，您不能仅从 C++20 中的类型实例化 lambda。但是，如果您将 lambda 直接作为参数而不是其类型传递，并且使用数组而不是向量（vector's 构造函数和 operator[] 不是 constexpr），则可以使其工作：

#include <array>
#include <iostream>
template <auto func> 
struct Sequence
{
    consteval auto operator[] (int i) const {
        return func(i);
    }
};
int main() {
    constexpr auto u = std::array<int, 4>({1, 2, 3, 4});
    constexpr auto l = [=](int i) { return u[i]; };
    constexpr auto v = Sequence<l>{};
    static_assert(v[1] == 2);
    std::cout << v[1];
    return 0;
}

即使没有启用优化，operator[] 也不会在运行时调用。