Question

C ++ 20是否允许将衰减到函数指针的非捕获lambda作为非类型模板参数直接传递？如果是这样，正确的语法是什么？

我已经使用-std=c++2a在各种版本的clang和gcc中尝试了以下代码。

#include <iostream>

template<auto f>
struct S {
    static void invoke(int x) { f(x); }
};

using X = S<+[](int x) -> void { std::cout << x << " hello\n"; }>;

int main()
{
    X::invoke(42);
}

gcc会毫无保留地编译代码，并且代码会按预期运行。

clang编译失败，出现以下错误：

error: a lambda expression cannot appear in this context
using X = S<+[](int x) -> void { std::cout << x << " hello\n"; }>;
             ^

以下是完整代码（在线版本）：

Clang 10.0.0 HEAD：https://wandbox.org/permlink/n5eKQ4kQqSpDpr4k

Gcc 10.0.0 HEAD 20200113：https://wandbox.org/permlink/vJ44sdMtwCKAFU64

Answer 1

C ++ 20是否允许将衰减到函数指针的非捕获lambda作为非类型模板参数直接传递？

是的

实际上，您可以更进一步-甚至不需要将lambda转换为函数指针。您可以只提供lambda。这是有效的C ++ 20：

using Y = S<[](int x) -> void { std::cout << x << " hello\n"; }>;

C ++ 20中的规则是，现在可以在未评估的上下文（P0315）中使用lambda。除了那里的许多其他措辞更改之外，本文还打破了禁止在模板参数（C++17's [expr.prim.lambda]/2）中使用lambda的规则：

lambda表达式不应出现在未评估的操作数中，在 template-argument 中的别名声明中，在typedef声明中或在函数主体和默认参数之外的函数或函数模板的声明中。

该子句在C ++ 20中不再存在。

取消此限制，就可以将lambda用作模板参数，并且从无捕获lambda到函数指针的转换已在C ++ 17中进行了constexpr。 clang根本不实现此功能（using T = decltype([]{});在gcc上编译，而不在clang上编译）。我还不会将其称为clang错误，它只是尚未实现的clang特征（未评估上下文中的lambda尚未在cppreference compiler support page中列出为已实现）。

C ++ 20非类型模板参数（P1907）甚至可以丢弃+，因为无捕获的lambda算作结构类型（[temp.param]/7）根本没有任何数据成员的方式。

Answer 2

如果自C ++ 17以来此规则没有改变，则不允许使用lambda作为模板参数，其原因与不允许使用字符串文字相同。每个lambda都有不同的类型，每个字符串文字都指向不同的对象。 C ++ 17中的变化是闭包对象现在为constexpr。要将字符串文字或lambda用作模板参数，该对象必须具有外部链接。因此，在C ++ 17中是允许的。

template <auto>
struct S {};

constexpr const char string[] = "String literal";
constexpr auto lambda = []{};

S<string> a;
S<+lambda> b;

闭包对象本身不能用作模板参数（因此您无法执行S<lambda>），但是在C ++ 20中，通过三向比较，这可能已更改。对象必须具有外部链接的原因是因为它破坏了模板。即使S<+[]{}>和S<+[]{}>看起来一样（与S<"">类似），也会被认为是不同的类型。

Answer 3

模板参数必须是constexpr变量。

有一个有关lambda的相关建议N4487。

我不知道它是否进入了C ++ 20。

C ++ 20：非类型模板参数中的非捕获lambda

3 个答案: