将指向 lambda 函数的指针分配给指向另一个 lambda 函数的指针

Question

我正在尝试将指向 lambda 函数的指针分配给指向另一个 lambda 函数的指针。代码会自己说话：

#include <iostream>

int main(int argc, char *argv[]) {

    auto l1 = []() { std::cout << "Lambda 1!" << std::endl; };
    auto l2 = [] { std::cout << "Lambda 2!" << std::endl; };

    auto l1p = &l1;
    l1p = &l2; // Why can't I do this assignment?
    return 0;
}

既然两个 lambda 函数的返回类型和参数相同，为什么我不能做这个赋值？

Answer 1

[expr.prim.lambda]/2:

lambda-expression 的类型（也是 闭包对象）是一个唯一，未命名的非联合类类型——称为 闭包类型——其属性如下所述。

也就是说，两种闭包类型总是完全不同且不相关。但是，在您的示例中，由于两个 lambda 都没有捕获任何内容，因此可以将它们转换为 void(*)() 类型的函数指针。
所以也许你打算这样做

void (*l1p)() = l1;
l1p = l2;

Answer 2

作为Columbo's answer 的补充，您可以使用operator + 进行类型推导和lambda-to-function-pointer 衰减：

auto l1p = +l1; // l1p is void (*)()
//         ^
l1p = l2;

Answer 3

让我们去掉 lambda 函数提供给我们的语法糖：

struct lambda1 {
  void operator () {
    std::cout << "Lambda 1!" << std::endl;
  }
};
struct lambda2 {
  void operator () {
    std::cout << "Lambda 2!" << std::endl;
  }
};
int main(int argc, char *argv[]) {

    auto l1 = Lambda1{};
    auto l2 = Lambda2{};

    auto l1p = &l1; // l1p is a Lambda1 *
    l1p = &l2; // &l2 is a Lambda2 *
    return 0;
}

这不是编译器完成的确切转换，但我认为检查问题就足够了：

这两个 lambda 都有自己的类型，这与它们的参数、捕获的变量或返回类型完全无关。当然，lambdas 的类型彼此不相关，因此您显然不能从另一个地址分配指向其中一个的指针。

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另一个答案中带有函数指针的解决方案非常好。如果 C++ 没有“只有在使用时才付费”的原则，我们可以制作像这样的 lambda 函数

struct SomeLambda
  : public LambdaBase<
        Capture<int>,
        Arguments<bool>,
        Return<void>> {
  // ...
};
/*
  [integer]
  (bool flag) {
    if (flag) cout << integer;
  }
*/

但要做到这一点，基需要是多态的（具有虚拟成员函数），如果你不打算做你想做的事，那是你不需要的成本。