std::function 接受具有不同传递类型的参数的 lambda 函数（通过 ref，通过 val）

Question

请看下面的代码

#include <iostream>
#include <functional>
#include <string>

int main()
{
    std::function<void(std::string&)> theFunc;
    std::string foo = "0";

    theFunc = [](std::string a) { a = "1";  };  // this compiles but has a different function signature
    theFunc(foo);
    std::cout << "foo should be 1 but is " << foo << std::endl;

    theFunc = [](auto a) { a = "2";  };         // this infers the wrong type for auto(by val not by ref), creates the wrong function signature and compiles 
    theFunc(foo);
    std::cout << "foo should be 2 but is " << foo << std::endl;

    theFunc = [](std::string& a) { a = "3";  };  // this compiles and correctly manipulates the string
    theFunc(foo);
    std::cout << "foo should be 3 and is " << foo << std::endl;

    theFunc = [](auto& a) { a = "4";  };  // this compiles and correctly manipulates the string
    theFunc(foo);
    std::cout << "foo should be 4 and is " << foo << std::endl;

    std::cin.get();
}

在代码示例中，我们为一个 std::function 分配了不同类型的 lambda。

我理解 lambda 3 因为函数签名匹配。

但是 lambda 1 创建了不同的函数签名，但编译正确。

Lambda 2 推断出错误的自动类型（通过 val 而不是通过 ref）并正确编译。

这是功能还是错误？我对函数类/lambdas 和自动类型推断有什么误解？

更新：

感谢Handy999的回答，但是为什么下面没有编译呢？

    std::function<void(std::string)> theFunc2;

    theFunc2 = [](std::string& a) { a = "1";  };  // this doesn't compile and has a different function signature
    theFunc2(foo);

Answer 1

与函数指针不同，std::function 获取所有可以按指定调用的内容。如有必要，它会创建一个小型包装函数（在后台）。

所有情况下的代码

void smallWrapper(std::string& s) {
    ([](std::string a) { a = "1"; })(s);
}

void smallWrapper2(std::string& s) {
    ([](auto a) { a = "2"; })(s);
}

void smallWrapper3(std::string& s) {
    ([](std::string& a) { a = "3"; })(s);
}

void smallWrapper4(std::string& s) {
    ([](auto& a) { a = "4"; })(s);
}

可以调用。 auto 总是推导出基类型，所以总是推导出std::string。因此，案例 2=案例 1，案例 4=案例 3。这就是 std::function 所做的和应该做的。

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对于第 5 种情况，确实如 Caleth 指出的那样。你不能打电话

([](std::string& a) { a = "5"; })("string");

因为您不能将引用绑定到临时对象。 （在这里，包装函数可以工作。所以，它不是一个很好的模型。）对于 const 引用，它照常工作：

([](const std::string& a) { a = "6"; })("string");