无法使用各种 lambda 表达式初始化 std::variant

Question

我正在玩std::variant, lambdas 和std::future，当我尝试将它们组合在一起时得到了非常奇怪的结果。以下是示例：

using variant_t = std::variant<
    std::function<std::future<void>(int)>,
    std::function<void(int)>
>;
auto f1 = [](int) { return std::async([] { return 1; }); };
auto f2 = [](int) { return std::async([] {  }); };

variant_t v1(std::move(f1)); // !!! why DOES this one compile when it SHOULDN'T?
auto idx1 = v1.index(); //equals 1. WHY?

variant_t v2(std::move(f2)); // !!! why DOESN'T this one compile when it SHOULD?

这里是编译错误：

错误 C2665 'std::variant<:function> (int)>,std::function>::variant': 2 个重载都没有 可以转换所有参数类型

好的，让我们将variant的项目签名从返回void更改为int：

using variant_t = std::variant<
    std::function<std::future<int>(int)>,
    std::function<int(int)>
>;

variant_t v1(std::move(f1)); // COMPILES (like it should)
auto idx1 = v1.index(); // equals 0

variant_t v2(std::move(f2)); // DOESN'T compile (like it should)

这到底是怎么回事？为什么std::future<void> 如此特别？

Answer 1

variant 的转换构造函数模板采用重载决议来确定构造对象应具有的类型。特别是，这意味着如果对这些类型的转换同样好，构造函数就不起作用；在您的情况下，如果您的论点恰好可以构造 std::function 专业化之一，它就可以工作。

那么function<...> 什么时候可以从给定的参数构造？从 C++14 开始，如果参数可以使用参数类型调用并生成 convertible to the return type 类型。请注意，根据本规范，如果返回类型为void，则一切正常（如any expression can be converted to void with static_cast）。如果你有一个function 返回void，你传入的函子可以返回任何东西——这是一个特性，而不是一个错误！这也是function<void(int)> 适用于f1 的原因。另一方面，future<int> 不会转换为future<void>；因此只有function<void(int)> 是可行的，并且变体的索引是1。

但是，在第二种情况下，lambda 返回future<void>，它可以转换为future<void> 和void。如上所述，这导致 function 的两个特化都可行，这就是 variant 无法决定构建哪个特化的原因。

最后，如果将返回类型调整为int，整个void 转换问题就可以避免，所以一切都按预期工作。