10

Без использования опции -Wpedantic компилятор с поддержкой c++11 разрешает использовать в лямбда-выражениях значение по умолчанию.

Для такого выражения можно использовать тип std::function с указанием типов всех параметров, в том числе и тех, что указаны по умолчанию.

Однако, используя автоматический вывод типов с указанием ключевого слова auto, лямбда выражение получает специфичный тип, например, main()::<lambda(int)>, где значения в круглых скобках - типы параметров, передаваемых в это выражение. И эти значения указываются всегда вне зависимости от того, есть ли у них значение по умолчанию (что в общем-то и логично).

Ниже привожу пример кода.

#include <functional>
#include <iostream>

void f1(std::function<int()> lambda)
{
    if (lambda)
    {
        std::cout << lambda() << std::endl;
    }
}

void f2(std::function<int(int)> lambda)
{
    if (lambda)
    {
        std::cout << lambda(1) << std::endl;
    }
}

int main()
{
    auto lambda1 = [](int a = 3) -> int
    {
        return a;
    };

    f1(lambda1);
    f2(lambda1);

    std::function<int()> lambda2 = []()
    {
        return 1;
    };

    std::function<int(int)> lambda3 = [](int a)
    {
        return a;
    };

    f1(lambda2);
    //f2(lambda2); // Очевидно несоответствие типов

    //f1(lambda3); // Очевидно несоответствие типов
    f2(lambda3);
}

В примере кода тип main()::<lambda(int)> приводится к std::function<int()>. Мне не хватает знаний для понимания, почему компилятор не ругается на несоответствие типов. Прошу помощи в объяснении.

И связанные вопросы.

Могу ли я явно указать тип, подобный тому, что выводится автоматически?

Могу ли я указать компилятору, чтобы он запрещал подобное приведение типов?

3 ответа 3

8

Тип объекта замыкания (closure object), порождаемого лямбда-выражением, никак не зависит от параметров лямбды и не определяется ими. Наличие или отсутствие аргументов по умолчанию здесь никакой роли не играет. Каждое лямбда-выражение порождает новый уникальный тип - это все, что вам нужно знать о типе объекта замыкания. Даже если два лямбда-выражения полностью идентичны, они все равно получат никак не связанные друг с другом уникальные типы. То, что в вашем примере во внутреннем имени этого типа вы увидели какой-то намек на список параметров - не более чем косметическая особенность используемой вами реализации. При этом то текстовое описание типа объекта замыкания, который вы видите в сообщениях компилятора, не является исчерпывающим описанием фактического типа.

Например, в ответ на

auto f1 = [](){};
auto f2 = [](){};
&f1 == &f2;

вы получите от GCC диагностическое сообщение вида

error: comparison between distinct pointer types 
  'main()::<lambda()>*' and 'main()::<lambda()>*' lacks a cast

Как видите, описания типов в кавычках совершенно идентичны. Тем не менее это разные, никак не связанные друг с другом типы.

Так что при работе с лямбда-выражениями никакой речи о "соответствии типов" не может быть вообще: все типы объектов замыкания уникальны и никогда ничему не соответствуют.

почему компилятор не ругается на несоответствие типов

Класс std::function<> построен на принципах type erasure, т.е. фактически является более узкоспециализированным аналогом std::any. Конструктор этого класса является шаблонным (см. номер 5 здесь) - в нем вообще нет и быть не может никакой проверки "соответствия типов" на уровне базовой системы типов языка. На уровне базовой системы типов языка этот конструктор может принимать на вход абсолютно любые типы.

А какие-либо проверки навешиваются на этот конструктор уже на уровне библиотечной реализации, через техники вроде SFINAE. При инициализации вида std::function<F> sf = f; проверяется требование Callable: объект f должен быть Callable в качестве функции типа F. Проверка этого требования и работает в вашем примере.

Например, объект замыкания lambda1 является Callable и как int() и как int(int). Поэтому вы можете использовать его и для инициализации std::function<int()>, и для инициализации std::function<int(int)>.

Могу ли я явно указать тип, подобный тому, что выводится автоматически?

Явно - нет. Тип объекта замыкания определяется реализацией и синтаксиса для его явного указания не существует. "Указать" его вы можете только неявно после того, как он уже вывелся - через применение decltype к уже существующему объекту замыкания

auto f1 = [](){};
decltype(f1) f2 = f1;

Могу ли я указать компилятору, чтобы он запрещал подобное приведение типов?

Компилятор здесь ни при чем. Вы имеете дело с чисто библиотечной функциональностью: реализацией std::function<>. Пока вы пользуетесь классом std::function<>, он будет вести себя как того требует спецификация языка.

1
  • Очень хороший ответ. Спасибо!
    – AccumPlus
    9 июл 2019 в 17:25
4

Запрет на указание параметров по-умолчанию в лямбда выражениях был признан дефектом, и устранен в последующих вариантах стандарта. Так что компиляторы относятся к таким действиям сквозь пальцы. Тип лямбда выражения является анонимным и поэтому явно обратится к нему, или как-то по-другому явно указать его нельзя. У std::function есть implicit шаблонный конструктор, который может принимать подходящие объекты лямбда-выражений, так что тут ничего не поделаешь.

1
  1. Компилятор не ругается, поскольку лямбда_функцию можно хранить в обьекте std::function
  2. Не можете явно указать тип_ этот тип зависит от реализации и его имя известна только компилятору.
  3. Никакого приведения типов не выполняется(см. пункт №1), поэтому указать не делать того, что не делается, не можете

Ваш ответ

Нажимая на кнопку «Отправить ответ», вы соглашаетесь с нашими пользовательским соглашением, политикой конфиденциальности и политикой о куки

Всё ещё ищете ответ? Посмотрите другие вопросы с метками или задайте свой вопрос.