使用带有 lambda 函数指针的模板答案

【问题标题】：Using a template with lambda function pointer使用带有 lambda 函数指针的模板
【发布时间】：2020-05-30 11:46:00
【问题描述】：

我在玩一些 C++11 功能，遇到了以下问题：

#include <iostream>
#include <vector>

template <class T>
void map(std::vector<T>& values, T(*func)(T)) { 
    for (int &value : values) {
        value = func(value);
    }
}

int mul2(int x) {
    return 2*x;
}

auto mul3 = [](int value) {
    return value * 3;
};

int main() {
    std::vector<int> v = { 1,2,3,4,5 };
    map(v, mul3);
    for (auto value : v) {
        std::cout << value << std::endl;
    }
}

使用map 和mul2 可以按预期工作，但是当我使用mul3 函数时，它会出现编译错误。我希望 auto 在这种情况下会给我一个 int 函数指针，但这里似乎不是这种情况。任何人都可以解释这种行为吗？

【问题讨论】：

Lambda 不是函数指针。
@VittorioRomeo 我不明白为什么它不起作用，因为在另一个问题中，OP 问题是捕获，同时在我的 sn-p 中没有捕获
@VittorioRomeo 遗憾的是问题已结束，还有其他选择。您还可以使用“函子”模板模式模板化“函数”。见这里：godbolt.org/z/fdHvAP
我重新打开了这个问题，因为链接的副本是关于捕获 lambdas 而这个问题不是。 “重复”问题的答案没有回答这个问题。
尝试为map 函数明确指定类型T。 map<int>( v, mul3 );

标签： c++ c++11

【解决方案1】：

lambda 可以隐式转换为函数指针，但这不是这里失败的原因。相反，编译器无法推断出T，因为在推断期间不会发生 lambda 到函数指针的转换。

main.cpp:5:6: note:   template argument deduction/substitution failed:
main.cpp:21:16: note:   mismatched types 'T (*)(T)' and '<lambda(int)>'
   21 |     map(v, mul3);
      |                ^

编译器可以在T(*)(T)和int(*)(int)之间建立联系，并且可以在int(*)(int)和lambda类型之间建立联系，但是它不能在T(*)(T)和lambda类型之间建立联系。

您可以通过为其建立两个连接之一来解决此问题：显式指定函数的模板参数，或将 lambda 转换为函数指针类型。第一个跳过推导步骤，然后隐式 lambda 到函数指针的转换成功。第二个允许推演成功，因为第二个参数是兼容的函数指针类型。

// Option 1: Specifying T allows implicit conversion of the lambda to fnptr
map<int>(v, mul3);

// Option 2a: Cast of lambda to fnptr allows T to be deduced
map(v, static_cast<int(*)(int)>(mul3));

// Option 2b: Converting lambda to fnptr at mul3 initialization allows T to be deduced
int (*mul3)(int) = [](int value) {
    return value * 3;
};

但是，我建议以不同的方式解决此问题——函数没有理由必须与向量、函数指针和整数一起使用。为什么它不能与链表、仿函数和双精度对象一起使用？真的没有理由限制这样的类型；就让它们不管它们是什么，看看实例化是否成功：

template <class TContainer, TFunction>
void map(TContainer & values, TFunction const & func) { 
    for (auto &value : values) {
        value = func(value);
    }
}

【讨论】：

这是我评论的答案的一个很好的变体 - 但你是如何设法在这里发布答案的？ - 我不能/仍然不能这样做（即使它重新打开了？）...
@code_fodder 我什至没有看到那个代码，如果我偷了这个问题，我深表歉意。那不是我的意图。我不知道您为什么无法发布答案...我假设您尝试过刷新页面？
啊，别担心，伙计 - 我认为它被锁定，然后解锁，然后锁定，然后再次解锁！ - 因为它现在似乎又被解锁了:) ...我会发布我的尝试，你的可能更好更彻底

【解决方案2】：

根据我的评论扩展（当问题被关闭时），您可以使用仿函数模板“模式”模板化函数详细信息：

template <class T, typename Functor>
void map(std::vector<T>& values, Functor func) { 
    for (int &value : values) {
        value = func(value);
    }
}

完整示例请参见此处：https://godbolt.org/z/fdHvAP

【讨论】：