无法从 lambda 函数推导出模板参数 std::function

Question

在探索 C++ 中的模板时，我偶然发现了以下代码中的示例：

#include <iostream>
#include <functional>

template <typename T>
void call(std::function<void(T)> f, T v)
{
    f(v);
}

int main(int argc, char const *argv[])
{
    auto foo = [](int i) {
        std::cout << i << std::endl;
    };
    call(foo, 1);
    return 0;
}

为了编译这个程序，我使用 GNU C++ 编译器 g++:

$ g++ --version // g++ (Ubuntu 6.5.0-1ubuntu1~16.04) 6.5.0 20181026

为C++11编译后，出现如下错误：

$ g++ -std=c++11 template_example_1.cpp -Wall

template_example_1.cpp: In function ‘int main(int, const char**)’:
template_example_1.cpp:15:16: error: no matching function for call to ‘call(main(int, const char**)::<lambda(int)>&, int)’
     call(foo, 1);
                ^
template_example_1.cpp:5:6: note: candidate: template<class T> void call(std::function<void(T)>, T)
 void call(std::function<void(T)> f, T v)
      ^~~~
template_example_1.cpp:5:6: note:   template argument deduction/substitution failed:
template_example_1.cpp:15:16: note:   ‘main(int, const char**)::<lambda(int)>’ is not derived from ‘std::function<void(T)>’
     call(foo, 1);
                ^

（C++14 和 C++17 相同）

根据编译器错误和注释，我了解到编译器无法推断出 lambda 的类型，因为它无法与 std::function 匹配。

查看之前有关此错误的问题（1、2、3 和4），我仍然对此感到困惑。

正如问题 3 和 4 的答案中所指出的，可以通过显式指定模板参数来修复此错误，如下所示：

int main(int argc, char const *argv[])
{
    ...
    call<int>(foo, 1); // <-- specify template argument type
    // call<double>(foo, 1) // <-- works! Why?
    return 0;
}

但是，当我使用其他类型而不是 int 时，例如 double、float、char 或 bool，它也能正常工作，这让我更加困惑。

所以，我的问题如下：

• 为什么当我明确指定 int（和其他）作为模板参数时它会起作用？
• 有没有更通用的方法来解决这个问题？

Answer 1

std::function 不是 lambda，而 lambda 也不是 std::function。

lambda 是一种匿名类型，带有 operator() 和其他一些次要实用程序。你的：

auto foo = [](int i) {
    std::cout << i << std::endl;
};

是简写

struct __anonymous__type__you__cannot__name__ {
  void operator()(int i) { 
    std::cout << i << std::endl;
  }
};
__anonymous__type__you__cannot__name__ foo;

非常粗略（有实际的转换为函数的指针和其他一些我不会介绍的噪音）。

但是，请注意它不继承自std::function<void(int)>。

---

lambda 不会推导出 std::function 的模板参数，因为它们是不相关的类型。模板类型推导是与传递的参数类型及其基类的精确模式匹配。它不会尝试使用任何类型的转换。

---

std::function<R(Args...)> 是一种可以存储任何可复制的类型，可以使用与 Args... 兼容的值调用并返回与 R 兼容的内容。

所以std::function<void(char)> 可以存储可以用char 调用的任何东西。因为int 函数可以用char 调用，所以有效。

试试看：

void some_func( int x ) {
  std::cout << x << "\n";
}
int main() {
  some_func('a');
  some_func(3.14);
}

std::function 将其签名转换为存储在其中的可调用对象。

---

最简单的解决方案是：

template <class F, class T>
void call(F f, T v) {
  f(v);
}

现在，在极少数情况下，您实际上需要签名。你可以在c++17：

template<class T>
void call(std::function<void(T)> f, T v) {
  f(v);
}
template<class F, class T>
void call(F f_in, T v) {
  std::function f = std::forward<F>(f_in);
  call(std::move(f), std::forward<T>(v));
}

---

最后，您的call 是来自c++17 的std::invoke 的残缺版本。考虑使用它；如果没有，请使用反向移植版本。