如何将Lambda表达式用作模板参数？

Question

如何将lambda表达式作为模板参数使用？例如，作为初始化std::set的比较类。

以下解决方案应该有效，因为lambda表达式仅创建一个匿名结构体，这应该适合作为模板参数。但是，会产生许多错误。

代码示例：

struct A {int x; int y;};
std::set <A, [](const A lhs, const A &rhs) ->bool {
    return lhs.x < rhs.x;
    } > SetOfA;

错误输出（我正在使用g++ 4.5.1编译器和--std=c++0x编译标志）：

error: ‘lhs’ cannot appear in a constant-expression
error: ‘.’ cannot appear in a constant-expression
error: ‘rhs’ cannot appear in a constant-expression
error: ‘.’ cannot appear in a constant-expression
At global scope:
error: template argument 2 is invalid

这是期望的行为还是GCC的bug?

编辑

正如有人指出的那样，我错误地使用了lambda表达式，因为它们返回所引用的匿名结构体的实例。

然而，修复该错误并不能解决问题。对于以下代码，我会得到“在未求值的上下文中使用了lambda表达式”的错误：lambda-expression in unevaluated context。

struct A {int x; int y;};
typedef decltype ([](const A lhs, const A &rhs) ->bool {
    return lhs.x < rhs.x;
    }) Comp;
std::set <A, Comp > SetOfA;

- user283145

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我将其标记为c++0x。这似乎更合适，并且应该得到更好的答案。 - JoshD

@JoshD，它不应该仍然被标记为“c++”吗？0x最终将成为新的标准，我不希望未来的人们错过这个问题，因为他们忘记了正确的标签是c++0x而不是c++。（或者SO会在某个时候将所有的c++0x标签迁移到c++吗？） - KitsuneYMG

Answer 1

std::set 的第二个模板参数需要一个类型而不是表达式，所以你只是在错误地使用它。

你可以像这样创建 set：

auto comp = [](const A& lhs, const A& rhs) -> bool { return lhs.x < rhs.x; };
auto SetOfA = std::set <A, decltype(comp)> (comp);

- kennytm

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如果它是一种类型，那么[](){} x;应该是一个有效的声明。Lambda表达式只是该匿名结构的实例。您需要使用decltype来获取该类型。 - kennytm

关于你的例子：我需要将那个std::set放在typedef中，因此任何临时变量都是不可行的。一些方式添加分号并没有改变任何东西。代码应该从一开始就被破坏了，不是吗？ - user283145

@buratinas：（1）这对我有用：http://pastie.org/1186017。 （2）为什么不为类型A实现一个operator <？ - kennytm

@KennyTM 我有点希望Lambda表达式是类型，这样你发布的那个可怕的例子--[](){}x;--就可以成为合法的C++代码了。为什么Perl要独占乐趣呢？稍微认真一点，这是否意味着decltype([](){}) x是有效的呢？ - KitsuneYMG

截至2014年4月19日，使用本回答中描述的方法时，存在VS 2013的错误，尝试传递没有捕获列表的lambda实例时会出现“error C3497：you cannot construct an instance of a lambda”的错误。解决方法是将labmda的定义包装在“std :: function”中。 - Dan Nissenbaum

Answer 2

对于这种使用比较器的方式，最好还是采用非0x的方法：

struct A { int x; int y; };

struct cmp_by_x {
  bool operator()(A const &a, A const &b) {
    return a.x < b.x;
  }
};

std::set<A, cmp_by_x> set_of_a;

然而，在0x中，当更方便时，可以将cmp_by_x定义为局部类型（即在函数内部定义），而这在当前的C ++中是禁止的。

另外，您的比较将A（x = 1，y = 1）和A（x = 1，y = 2）视为等效。如果不希望这样，请包括其他有助于唯一性的值：

struct cmp_by_x {
  bool operator()(A const &a, A const &b) {
    return a.x < b.x || (a.x == b.x && a.y < b.y);
  }
};

- Roger Pate

Answer 3

不确定这是否是您要问的，但返回RetType并接受InType的lambda的签名将是：

std::function<RetType(InType)>

（确保包含#include <functional>）

您可以使用typedef缩短它，但我不确定是否可以使用decltype来避免找出实际类型（因为似乎无法在该上下文中使用lambda表达式）。

因此，您的typedef应该是：

typedef std::function<bool(const A &lhs, const A &rhs)> Comp

或者

using Comp = std::function<bool(const A &lhs, const A &rhs)>;

- Ken Simon

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+1 是因为这是解决方案，但 std::function 只是一个持有者类型。您可以将 lambda 转换为 function 并获得指向 lambda 的对象，但这不是它的原始类型。 - Potatoswatter

编辑：该函数不指向 lambda，它包含它。但无论如何，它也不是原始类型。 - Potatoswatter

啊，好的，我知道了。我猜内联lambda语法会产生一些随机生成的类型，以便没有两个类型完全相同？（如果我没记错的话，C#就是这样做的。） - Ken Simon

对于获取泛型 lambda 函数类型的有用方法（无需先将 lambda 函数放入变量中），请点赞 +1。 - Interarticle

Answer 4

问题在于最后一个模板参数是类型而不是对象，因此您可能需要执行以下操作。

    std::set <A, std::fuction<bool(const A &,const A &)>> 
              SetOfA([](const A lhs, const A &rhs) ->bool {
                                                             return lhs.x < rhs.x;
                                                          } > SetOfA;

为了让它更简单，你可以做以下操作：

auto func = SetOfA([](const A lhs, const A &rhs) ->bool { return lhs.x < rhs.x;}
set <A,decltype(func)> SetOfA(func);

干杯

- yaron kahanovitch