Question

我遇到了一个挑战我对C ++ lambdas的新生理解的情况，我把它简化为以下内容：

#include <iostream>

void test()
{
    int (*func)();

    func =
        []()->int {
            std::cerr << "func()" << std::endl;
            return 0;
        };

    int i = 0;
    func =
        [i]()->int {
            std::cerr << "func(): i= " << i << std::endl;
            return 0;
        };
}

在第一种情况下，我将一个非常简单的lambda分配给一个函数指针，它看起来像我期望的那样工作。我在第二种情况下尝试做的是为lambda提供i值的访问权限。我对[i]()->int { 代码 }的理解是，它定义了一个不带参数的无名函数，返回int，并通过C ++的魔力11个独角兽，知道i的当前值。我希望这个lambda应该可以调用为int(*)()。

test.cpp: In function ‘void test()’:
test.cpp:14:7: error: cannot convert ‘test()::__lambda1’ to ‘int (*)()’ in assignment
  func =
       ^

gcc 4.8.1和4.8.2似乎不同意我的评估（4.4.1甚至拒绝讨论此事）。

这似乎表明第二个lambda的类型与函数指针不是赋值兼容的。我不明白为什么会出现这种情况，因为该表达式应该可以调用为“int(*)()”。

我的理解（或独角兽）在哪里失败了？

Answer 1

C ++标准，第5.1.2 / 6节，定义了lambda如何转换为（可能是模板）函数指针。

特别是：

非泛型lambda表达式的闭包类型，没有 lambda-capture具有公共非虚拟非显式const转换用C指向函数的函数 ++语言链接（7.5）具有与闭包类型的函数调用操作符相同的参数和返回类型。返回的值这个转换函数应该是一个函数的地址，当时 invoked，与调用闭包类型的函数具有相同的效果呼叫运营商

由于lambda具有捕获功能，因此无法转换为函数指针。

注意：

请注意，使用lamdba可以隐式或默认捕获。

即。以下内容无效：

int i = 0; func = [&]()->int { std::cout << "func(): i= " << i << std::endl; return 0; }

<强> Live demo

Answer 2

使用签名int()进行调用并不意味着可以将其转换为int(*)()。任何带有重载int operator()()的东西都可以这样调用。

Lambdas使用这样的重载创建漂亮的沼泽标准类，然后用一些语法糖包装它们。（不是真的，但足够真实）¹

无国籍的lambdas（没有捕获任何东西）带有奖励operator int(*)()超载（或一般operator Signature*），但这只是一个奖励，而不是lambda的核心。

实际上，函数指针是调用函数时执行跳转到的地址。数据指针也没有空间（存储捕获变量的状态）。理论上，您可以在执行代码旁边或内部为数据分配空间，但是出于安全原因，许多系统会将可写页面标记为可执行，这使得该系统不切实际。有人提出过那种延伸。

¹与C ++标准中的许多内容一样，事物是根据行为而非实现来指定的。通过实现沼泽标准类＆＃34;自动编写＆＃34;可以复制lambdas的大多数功能。对你而言，即便如此，编译器也不必这样做。一些lambda实现（如基于[&] lambdas的堆栈帧捕获）无法在C ++语言中实现。

Answer 3

如果lambda携带状态，则无法将lambda转换为函数指针。如果你三思而后行，你会发现一个普通的函数指针不能从它的环境中携带状态。

所以你的第二个lambda不可转换，但它是第一个，因为第一个lambda相当于一个函数指针。

为什么这个C ++ 11 lambda不像我期望的那样？

3 个答案: