为什么递归 lambda 函数与 auto 一起使用时会抛出错误？

Question

我正在尝试使用带有 auto 关键字的递归 lambda 函数，如下所示。

#include <iostream>

using namespace std;

int main()
{
    auto func = []()->void{
        static int x = 0;
        cout << x << endl;
        if (x < 5) {
            func();
            x++;
        }
    };

    func();
    return 0;
}

但它抛出编译器错误如下。

main.cpp: In lambda function:
main.cpp:19:13: error: use of ‘func’ before deduction of ‘auto’
             func();
             ^~~~

我知道我们可以使用 std::function 实现相同的效果。但我想知道为什么使用“auto”会出错。

我经历了下面的堆栈溢出问题。

• Can lambda functions be recursive?

• Recursive lambda functions in C++11

• Use of 'auto func(int)' before deduction of 'auto' in C++14

但我无法弄清楚为什么在这种情况下使用 lambda 的 auto 会引发错误。谁能告诉我为什么会出现这个错误？

Answer 1

问题不在于 lambda 表达式的返回类型。问题在于 lambda 本身的类型。

每个 lambda 表达式都是唯一的匿名类型。

在您的代码中，编译器知道 lambda 返回 void，但它还不知道 lambda 的类型，因为它还没有完全解析它。

举一个反例来突出这个问题。

#include <iostream>

int main()
{
    int x;
    auto func = [&](){
        // func is going to become an int here, but the compiler does not know that yet
        // it has to parse the whole expression first.
        x = func;
        return 5;
    }(); // <-- calling the lambda and assigning the return value to func
}

Answer 2

你不能让 lambda 递归。 Lambda 不能递归，因为它们没有名称。看到这个：https://en.cppreference.com/w/cpp/language/lambda

一个未命名的函数对象，能够捕获范围内的变量。

这里 lambda 在初始化之前生成，因此编译器会给你一个错误。

在真正的 lambda 演算中实现它的唯一方法是使用 Y combinator。但我认为这在 C++ 中毫无意义。尤其是在这里，您根本没有使用外壳。

在 C++ 中，还有另一种实现方式：使用 std::function 替换 auto，然后调用 std::function 而不是 lambda。