参数列表中带有省略号的 C++ Lambda

Question

我正在开发一个使用 lambda 来描述表达式术语范围的库。因为库必须分发唯一的整数来标识每个变量，所以理想的情况是库而不是用户构造变量并且用户代码将它们作为 lambda 参数接收。

（换句话说，我正在从 miniKanren 实现 "call\fresh" 的 C++ 模拟。）

由于用户可能希望在特定范围内引入从零到多个新变量的任何数字，我希望用户能够将具有不同数量参数的 lambda 传递给库。但是，我不知道有任何（简单的）方法（在 C++14 中）可以推断出任意 lambda 对象的参数数量。

我突然想到为什么不将固定数量（比如 10 个）的变量 ID 参数传递给 lambda，并让用户代码在 lambda 中使用省略号来忽略不需要的参数？像这样：

auto no_args = call_fresh([](...) { return success(); });
auto one_arg = call_fresh([](var A, ...) { return A == 1; });
auto two_args = call_fresh([](var A, var B, ...) { return A == 1 && B == 2; });

编译器资源管理器似乎接受 lambda 参数列表中的省略号，至少对于 gcc 是这样。

它会被称为这样的东西（请注意代码总是传递 10 个变量 id，无论 "f" 只命名其中的一个、两个还是 none）：

template <typename F>
auto call_fresh(F f)
{
   return [f](StateCounter sc) {
      return f(sc+0,sc+1,sc+2,sc+3,sc+4,
          sc+5,sc+6,sc+7,sc+8,sc+9);
   };
}

虽然这是一个让我感到惊讶的功能，但有什么理由不使用带有省略号的 lambda 表达式吗？

Answer 1

However, I'm not aware of any (simple) way (in C++14) to deduce the number of parameters to an arbitrary lambda object.

在我看来，您正在寻找 sizeof...() 一个可变的 auto 参数列表

#include <iostream>

int main ()
 {
   auto l = [](auto ... as) { return sizeof...(as); };

   std::cout << l(1, 2L, 3.0, 4.0f, "5") << std::endl; // print 5
 }

Answer 2

您的 lambda 本质上是 C 风格的 variadic functions。使用它们没有什么错误，如果您不想访问这些值（这有点难看），那很好。

然而， 看起来你真正想要解决的潜在问题是让你的库找到参数的数量（或 arity) 的 function/lambda/...，您可以使用模板元编程来完成 - 您的用户无需解决该问题。

^{披露：在我也在研究的库中有一个实现，here。}

这是一个简单的例子：

template <typename Callable>
struct function_arity : public function_arity<decltype(&Callable::operator())>
{};

template <typename ClassType, typename ReturnType, typename... Args>
struct function_arity<ReturnType(ClassType::*)(Args...) const>
{
    constexpr static size_t arity = sizeof...(Args);
};

template <typename ClassType, typename ReturnType, typename... Args>
struct function_arity<ReturnType(ClassType::*)(Args...)>
{
    constexpr static size_t arity = sizeof...(Args);
};

编译器会自动为您推断参数类型，sizeof... 会为您提供所需的参数数量。

然后，您可以使用 function_arity<decltype(lambda)>::arity 来获取您的 lambda 的参数个数。最后一个版本处理 mutable lambda，其中调用运算符是非常量。您可能还想扩展它以与 noexcept 一起正常工作，否则您将运行出现 .

之类的错误

不幸的是，这将不能处理重载或模板化的operator()（例如，如果您在 lambda 中使用 auto 类型的参数）。如果您还想支持函数而不是 lambda，则可能需要额外的专业化。

参数列表中带有省略号的 C++ Lambda

C++ Lambdas with Ellipses in the Parameter List

c++

lambda

variadic-functions

generic-lambda

c++14