通用 lambda：语法糖与否？

Question

C++14 泛型 lambda 是否对语言带来了真正的改进，或者它们是一种语法糖？是否有一些情况

[](auto param1, auto param2, /* ... */ auto paramN)
{
    return /* ... */;
}

不能替换为

template <typename Type1, typename Type2, /* ... */ typename TypeN>
auto foo(Type1&& param1, Type2&& param2, /* ... */ TypeN&& paramN)
{
    return  /* ... */;
}

或

struct bar
{
    template <typename Type1, typename Type2, /* ... */ typename TypeN>
    auto operator()(Type1&& param1, Type2&& param2, /* ... */ TypeN&& paramN)
    {
        return  /* ... */;
    }
};

?

---

@Kerrek SB 提供了非常有趣的链接 in the comments，它们说明了通用 lambda 的强大功能：

• Boost.Hana：用于表达元编程的异构组合器 (github)

• Tuple-creation idiom

Answer 1

对于 C++11 的非泛型 lambda 表达式，可以执行一些简单的翻译：

void foo()
{
    int i = 42; int j = 22;
    auto f = [i, &j](int k) { return i + j + k };
    // proceed to use f
 }

例如：

void foo()
{
    int i = 42; int j = 22;
    struct {
        int i; int& j;
        // can't deduce return type
        int operator()(int k) const
        { return i + j + k; }
    } f { i, j };
    // proceed to use f
}

对于 C++14 的通用 lambda 表达式，它并不是那么简单。假设这次我们使用auto f = [i, &j](auto k) { return i + j + k; }。然后我们必须产生以下调用运算符：

template<typename T>
auto operator()(T k) const { return i + j + k; }

问题是我们不能在函数范围内定义模板（限制也称为没有本地模板）。所以我们必须将闭包类型定义从封闭函数移出到命名空间范围（在过程中给它一个名字），然后使用closure_type f { i, j };。顺便说一句，这意味着我们必须给类及其运算符某种形式的链接，而函数本地定义没有链接。

所以从某种意义上说，通用 lambda 表达式为我们提供了有限版本的本地函数模板。

Answer 2

关于一般的 Lambda：

有些人认为这“非常整洁！”；其他人将其视为编写危险晦涩代码的一种方式。 IMO，两者都是正确的。 --- Bjarne Stroustrup

我认为这是你如何使用 lambda 的问题。作为小型局部闭包函数，您可以使用它来改进函数的处理，将函数对象作为参数（如std::sort），我实际上还没有看到通用 lambda 可以增加任何好处的示例。

如果您使用它们在 C++ 中编写类似 haskell 的代码，那么它会增加一些好处，但是我已经看到太多的代码示例，其中至少部分忽略了对象生命周期。所以我不认为它会增加好处。

让我解释一下：

void foo(std::vector<int>& v)
{
    std::sort(v.begin(), v.end(), [](int i, int j) { return (i < j); });
}

这是一个真正的改进，但注册了一个回调，稍后将调用它，并且可能在另一个线程中调用：

void C::foo()
{
    registerLazyMultithreadedCallback([=this]() { return this; });
}

这会使事情变得复杂，因为您必须确保返回的对象是有效的。这可能会导致荒谬的情况（例如，在销毁后短时间内调用）。我的经验是，在编写这样一个没有 lambda 的构造之前，编码人员会三思而后行。

所以如果你只在本地使用它们作为辅助函数，就不需要泛型，因为所有类型都是明确的。

我想我是那些认为你可以用 lambda 编写危险的晦涩代码的人之一。

Answer 3

C++14 通用 lambda 是否为语言带来了真正的改进

是的。

或者它们是一种语法糖？

是的。

您似乎暗示语法糖并不是对语言的真正改进。请记住，语言本身就是语法糖。您可以用机器代码编写所有内容:)