lambda 作为静态成员

Question

我正在尝试使用 lambda 作为静态成员，如下所示：

struct A
{
    static constexpr auto F = [](){};
};


int main()
{
    A::F();
    return 0;
}

这甚至是正确的 C++11 代码吗？在铿锵声中，我收到此错误：

error: constexpr variable 'F' must be initialized by a constant
      expression
    static constexpr auto F = [](){};
                              ^~~~~~

在 clang 中，lambda 似乎不被视为常量表达式。它是否正确？也许他们还没有在 clang 中完全实现 lambda，因为 gcc 4.7 似乎允许它作为 constexpr，但它给出了另一个错误：

error: ‘constexpr const<lambda()> A::F’, declared using local type ‘const<lambda()>’, is used but never defined

我不确定，我明白这意味着什么。它似乎正确地推断出 lambda 的类型，但它只声明它而不定义它。我将如何定义它？

Answer 1

此代码格式错误。 constexpr 变量需要用常量表达式初始化，[expr.const]p2 表示：

一个条件表达式是一个核心常量表达式，除非它涉及以下之一作为潜在评估的子表达式[...]：

• 一个 lambda 表达式

GCC 因此接受此代码是不正确的。

这是为类赋予 lambda 类型的静态数据成员的一种方法：

auto a = []{};
struct S {
  static decltype(a) b;
};
decltype(a) S::b = a;

Answer 2

只要 lambda 不捕获任何内容，您就可以在 clang 3.4 中使其工作。思路直接来自Pythy。

#include <type_traits>
#include <iostream>
template<typename T>
auto address(T&& t) -> typename std:: remove_reference<T> :: type *
{
        return &t;
}

struct A
{
        static constexpr auto * F = false ? address(

                [](int x){ std:: cout << "It worked. x = " << x << std:: endl;

                }
        ) : nullptr; // a nullptr, but at least its *type* is useful
};


int main()
{
    (*A::F)(1337); // dereferencing a null. Doesn't look good
    return 0;
}

这里有两个可能引起争议的地方。首先，A::F 是 constexpr，但它的定义中有一个 lambda。

这应该是不可能的吧？不可以。三元表达式b ? v1 : v2 可以是constexpr，而不需要b、v1、v2 中的所有三个都是constexpr。只要b 是constexpr 以及其余两个中的一个 就足够了（取决于b 是true 还是false。这里b 是false ，这会选择?:的最后一部分，即nullptr。

换句话说，false ? a_non_constexpr_func() : a_constexpr_func() 是 constexpr。无论如何，这似乎是clang中的解释。我希望这是标准中的内容。如果不是，我不会说clang“不应该接受这个”。这似乎是对规则的有效放宽。 ?: 的未评估部分未评估，因此 constexpr-ness 无关紧要。

无论如何，假设这没问题，这给了我们一个正确类型的nullptr，即指向 lambda 的指针的类型。第二个有争议的位是(*A::F)(1337);，我们在其中取消引用空指针。但上面链接的page 认为这不是问题：

看来我们正在解除对空指针的引用。请记住，在 C++ 中取消引用空指针时，当存在左值到右值的转换时会发生未定义的行为。但是，由于非捕获 lambda 闭包几乎总是作为没有成员的对象来实现的，因此永远不会发生未定义的行为，因为它不会访问其任何成员。非捕获 lambda 闭包极不可能以另一种方式实现，因为它必须可转换为函数指针。但是库确实静态断言闭包对象为空，以避免任何可能的未定义行为。