lambda 函数的类型，使用 auto

Question

我正在尝试编写一个 c++ lambda 函数，并且不喜欢使用 auto 作为类型。目前它看起来像：

#include <iostream>

int main() {
//  Sends the address of an integer to a function which prints out the contents;
    auto print_int = [](int* a) {std::cout << *a << std::endl;};
    int a;
    a = 3;
    print_int(&a);
    return 0;
}

但是，我想将 auto 更改为 std::function<void(int)> 之类的东西，但不知道怎么做。

的答案

• What is the type of a lambda function?

似乎相关，但我不知道如何适应它。谢谢。

Answer 1

Lambda 可以与auto 或模板参数一起使用。您永远不知道 lambda 的类型，也无法输入它。每个 lambda 都有自己独特的类型。即使你知道类型的名称，它们的类型名称通常也包含类型名称中禁止的字符。

为什么 lambda 有自己的类型？因为实际上，编译器会创建一个类似这样定义的类：

struct /* unnamed */ {

    // function body
    auto operator()(int* a) const {
        std::cout << *a << std::endl;
    }

} print_int; // <- instance name

此代码非常接近等效代码（我省略了转换运算符）。 如您所见，您已经使用了 auto，因为 lambdas 正在推断返回类型。

有些人会说使用std::function<void(int*)>，但我不同意。 std::function 是围绕任何可调用对象的多态包装器。由于 lambda 是可调用类型，因此它们适合它。换句话说，它的工作方式很像std::any，但需要一个呼叫操作员。它会在您的应用程序中产生开销。

那你该怎么办？

使用auto！ auto 还不错。事实上，它甚至可以使您的代码更快并减少不必要的输入。如果您对auto 感到不舒服，那么您不应该这样做！ auto 很棒，尤其是在你别无选择的情况下；）

事实上，您可以通过使用模板参数来避免使用auto：

template<typename F, typename Arg>
void parametric_print(F function, Arg&& arg) {
    function(std::forward<Arg>(arg));
}

然后像这样使用它：

int main() {
    int a = 3;
    parametric_print([](int* a) {std::cout << *a << std::endl;}, &a);
}

你去吧，不auto！但是，模板参数的推导规则与auto 相同。事实上，C++20 标准通过简洁的函数模板接受了概念。您可以像这样编写相同的函数模板：

// C++20
void parametric_print(auto function, auto&& arg) {
    function(std::forward<decltype(arg)>(arg));
}

正如 Oktalist 所提到的，如果概念被标准接受，那么您可以将 auto 替换为 Callable：

Callable print_int = [](int* a) { std::cout << *a << std::endl; };

但它不会导致不同的类型，它只是在推断类型时强制执行一些规则。

Answer 2

给你：

int a;
[](int* a) {std::cout << *a << std::endl;}(&a);

没有使用auto。

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但是，我想将自动更改为 std::function<void(int)> 之类的东西，但不知道如何。

这当然是可能的。 std::functional 有一个模板化的转换构造函数。您只需将 lambda 传递给构造函数，这就是它的全部内容。此外，您需要修复参数类型，因为您的 lambda 需要 int*，而不是 int（这是 auto 修复的那种错误自动）。

std::function<void(int*)> print_int = [](int* a) {std::cout << *a << std::endl;};

但请注意，这样做有两个缺点。

• std::function 包装器是一个间接层，它隐藏了可调用对象的实际类型。此包装层增加了运行时开销并阻止了一些优化。
• 如果更改返回值或 lambda 的参数，则必须手动更新类型。

Answer 3

lambda 有自己的未命名类型。

您可以将您的 lambda 转换为 std::function<void(int*)>
（或者对于 void (*)(int*) 的无捕获 lambda）。

你可以显式地创建你的函子，然后给它一个名字，比如：

class Print_int
{
public:
    void operator()(int* a) const {std::cout << *a << std::endl;}
};

然后

Print_int print_int;