lambda 被编译成什么类型​​？ [复制]

Question

据我所知，所有数据类型都必须在编译时知道，而 lambda 不是一种类型。 lambda 是否被翻译成 anonymous struct with operator() 或 std::function 包装？

例如，

std::for_each(v.begin(), v.end(), [](int n&){n++;});

Answer 1

as-if rule 的变体，C++11 标准说：

§5.1.2/3 [..] 一个实现可以定义闭包类型 与下面描述的不同，前提是这不会改变 程序的可观察行为，而不是通过更改：

——闭包类型的大小和/或对齐方式，

——闭包类型是否可简单复制（第 9 条），

——闭包类型是否是标准布局类（第 9 条），或者

——闭包类型是否为 POD 类（第 9 条）。

我相信这就是人们所说的unspecified 的意思。但是，如其他答案中所述，保证如下：

原作者：Lightness Races in Orbit

[C++11: 5.1.2/3]: lambda-expression的类型（也是闭包对象的类型）是唯一的，未命名的 非联合类类型——称为闭包类型——其属性 如下所述。此类类型不是聚合 (8.5.1)。这 闭包类型在最小的块作用域、类作用域或 包含相应 lambda-expression 的命名空间范围。 [..]

该子句继续列出这种类型的不同属性。这里是 一些亮点：

[C++11: 5.1.2/5]: lambda-expression 的闭包类型有一个公共的 inline 函数调用运算符 (13.5.4)，其参数和 返回类型由 lambda-expression 的描述 parameter-declaration-clause 和 trailing-return-type。 [..]

[C++11: 5.1.2/6]: 没有 lambda-capture 的 lambda-expression 的闭包类型具有公共非虚拟非显式 const 将函数转换为指向具有相同参数的函数的指针 并返回类型作为闭包类型的函数调用运算符。这 此转换函数返回的值应为 该函数在调用时与调用 闭包类型的函数调用运算符。

Answer 2

来自标准§5.1.2.3：

lambda 表达式的类型...是唯一的、未命名的非联合类类型

它是它自己的类型。每次。比如：

auto a = []{ return 1; };
auto b = []{ return 1; };

a 和 b 必然有不同的类型。它们都可以转换为std::function<int()>，但不能相互转换：

std::function<int()> c = a; // OK
a = b; // NOPE

添加更多示例以增加清晰度：

decltype(a) a2 = a; // OK, explicitly specifying the correct type

template <typename F>
void foo(F f) { ... }

foo(a); // calls foo<decltype(a)>, not foo<std::function<int()>

Answer 3

一个 lambda 表达式构造一个未命名的类型，每个类型都有不同的类型。它们不是std::function 实现。此处提供了更多信息： What is a lambda expression in C++11? 和这里：How to convert a lambda to an std::function using templates

您可以使用以下技巧在特定编译器上揭示类型：

void foo(int);

int main() {
    auto a = []{ return 1; };
    auto b = []{ return 1; };

    foo(a);

    foo(b);

    return 0;
}

在我的 mac 上使用 clang 编译会得到：

/Users/jcrotinger/ClionProjects/so_lambda_type/main.cpp:11:5: error: no matching function for call to 'foo'
    foo(a);
    ^~~
/Users/jcrotinger/ClionProjects/so_lambda_type/main.cpp:5:6: note: candidate function not viable: no known conversion from 
'<lambda at /Users/jcrotinger/ClionProjects/so_lambda_type/main.cpp:8:14>' to 'int' for 1st argument
void foo(int);
     ^
/Users/jcrotinger/ClionProjects/so_lambda_type/main.cpp:13:5: error: no matching function for call to 'foo'
    foo(b);
    ^~~
/Users/jcrotinger/ClionProjects/so_lambda_type/main.cpp:5:6: note: candidate function not viable: no known conversion from 
'<lambda at /Users/jcrotinger/ClionProjects/so_lambda_type/main.cpp:9:14>' to 'int' for 1st argument
void foo(int);

@Barry 指出您可以改用typeid。如果我在我的系统上打印出typeid(a).name() 和typeid(b).name()，我会得到：

Z4mainE3$_0
Z4mainE3$_1

哪一个 demangle 到

main::$_0
main::$_1

为了完整起见，只是想包含这个。实际上，我发现错误消息版本信息量更大。 :)