为什么我需要为传递给 Y 组合器的函数指定返回值

Question

我写了一个这样的 Y 组合器：

template <class F>
struct Y{
  F f;
  Y(F _f) : f{_f} {}
  template<class...arg_t>
  auto operator()(arg_t&&...arg) {return f(*this,std::forward<arg_t>(arg)...);}
};

它有效，但是当我尝试定义阶乘时

auto fact = Y{[](auto&& self, int n) {
                if (n<=1) return 1;
                return n*self(n-1);}};

它会编译，但是当我像f(3) 那样调用它时，clang 被困在推断返回类型上。使用显式返回类型，一切正常。这是模板扣除的限制吗？有解决办法吗？

Answer 1

类型推导无条件地应用于 Y 组合器的两个返回语句，因为变量 n 保存的信息不是常量表达式（编译器在编译时知道的表达式）。所以通过类型推导找不到不动点。

如果n的值在编译时已知，则类型推断成功，例如：

struct fact_overloads{
  template<class Self,int n>
  constexpr auto 
  operator()(Self&& self, std::integral_constant<n>){
    if constexpr (n<=1) return 1;
    else return n * self(std::integral_constant<n-1>{});
    };
  };

auto fact = Y{fact_overloads{}};

但是这样一个函数的用例集是有限的，因为 n 的值必须在编译时知道。

Answer 2

我不相信有办法解决它。您创建一个具有以下定义的 lambda：

[](auto&& self, int n) {
            if (n<=1) return 1;
            return n*self(n-1);
 }

这转化为：

struct lambda
 {
  template <typename T1>
  constexpr auto operator()(T1&&self, int n) const
   {
            if (n<=1)
                  return 1;
            return n*self(n-1);
    }
};

鉴于该代码，您的编译器应将返回类型推断为 2 个返回语句的通用类型。

对于您的模板实例，它首先需要知道实例化的返回类型，然后才能计算该实例化的答案。

对于这种特殊情况，可能仍然可以正确推断。如果您在两者之间添加额外的间接寻址并重新使用您的类型，会发生什么情况？