Lambda捕獲導致不兼容的操作數類型錯誤？

Question

考慮下面的代碼：

main() 
{ 
    bool t; 
    ... 
    std::function<bool (bool)> f = t ? [](bool b) { return b; } : [](bool b) { return !b; }; // OK 
    std::function<bool (bool)> f = t ? [t](bool b) { return t == b; } : [t](bool b) { return t != b; }; // error 
} 

當鏗鏘3.1編譯的，非捕獲拉姆達的分配工作，而一個與捕獲失敗：

main.cpp:12:36: error: incompatible operand types ('<lambda at main.cpp:12:38>' and '<lambda at main.cpp:12:71>') 
     std::function<bool (bool)> f2 = t ? [t](bool b) { return t == b; } : [t](bool b) { return t != b; }; // error 
             ^~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ 

爲什麼捕捉相同的變量將導致2個lambda需要不兼容的類型？

Answer 1

lambda的類型是「唯一的，非聯合類類型」，稱爲閉包類型。每個lambda被實現爲一個不同的類型，聲明範圍本地，它有一個重載的operator（）來調用函數體。

例：如果寫：

auto a=[t](bool b){return t==b;}; 
auto b=[t](bool b){return t!=b;}; 

然後編譯器編譯此（或多或少）：

class unique_lambda_name_1 
{ 
bool t; 
public: 
unique_lambda_name_1(bool t_) t(_t) {} 
bool operator() (bool b) const { return t==b; } 
} a(t); 
class unique_lambda_name_2 
{ 
bool t; 
public: 
unique_lambda_name_2(bool t_) t(_t) {} 
bool operator() (bool b) const { return t!=b; } 
} b(t); 

a和b具有不同的類型和不能使用在？：運算符中。

但是，§5.1.2（6）說，沒有捕獲的lambda的閉包類型有一個非顯式的公共轉換運算符，它將lambda轉換爲函數指針 - 可以實現非閉包作爲簡單的功能。任何具有相同參數和返回類型的lambda可以轉換爲相同類型的指針，因此三元？：運算符可以應用於它們。

實施例：非捕獲拉姆達：

auto c=[](bool b){return b;}; 

被實現這樣的：

class unique_lambda_name_3 
{ 
static bool body(bool b) { return b; } 
public: 
bool operator() (bool b) const { return body(b); } 
operator decltype(&body)() const { return &body; } 
} c; 

這意味着該行：

auto x = t?[](bool b){return b;}:[](bool b){return !b;}; 

實際上，這意味着：

// a typedef to make this more readable 
typedef bool (*pfun_t)(bool); 
pfun_t x = t?((pfun_t)[](bool b){return b;}):(pfun_t)([](bool b){return !b;});