如何为 lambda 创建唯一类型？

Question

我想为仅从第二次迭代运行的 for 循环创建一个辅助函数，因为我有很多具有以下模式的代码：

firstItem = true;
for (unsigned i = 0; i < 5; ++i)
{
  firstItem ? firstItem = false : std::cout << ",\n";
  std::cout << i;
}

我开始考虑一个辅助函数，并提出了这个解决方案：

template <typename T>
void fromSecondIter(T fn)
{
  static bool firstItem = true; // because of this it works with unique types only
  if (firstItem)
    firstItem = false;
  else
    fn();
}

我的问题是，当 T 是唯一类型时，此解决方案可以正常工作。因此传递 lambda 是可以的，但传递函数会默默地导致错误。然后我将 fn 参数包装到 lambda 中，但令人惊讶的是它没有帮助；

这是一个完整的示例：

#include <type_traits>
#include <iostream>
#include <functional>

template <typename T>
void fromSecondIter(T fn)
{
  static bool firstItem = true;
  if (firstItem)
    firstItem = false;
  else
    fn();
}

template <typename T>
void iterTest(T fn)
{
  std::cout << "Numbers: ";
  for (unsigned i = 0; i < 5; ++i)
  {
    fromSecondIter([&fn](){ fn(); }); // bad, why lambda is not unique here???
    std::cout << i;
  }
  std::cout << std::endl;
}

void foo()
{
  std::cout << ", ";
}

void test()
{
  iterTest([](){ std::cout << ", "; }); // ok, lambda is unique
  iterTest([](){ std::cout << ", "; }); // ok, lambda is unique
  iterTest(foo); // ok
  iterTest(foo); // bad
}

int main()
{
  test();

  return 0;
}

这打印：

Numbers: 0, 1, 2, 3, 4
Numbers: 0, 1, 2, 3, 4
Numbers: 0, 1, 2, 3, 4
Numbers: , 0, 1, 2, 3, 4

Answer 1

Lambda 表达式创建唯一类型，但这并不意味着每次执行都会传递代码中创建新的唯一类型的类型：

int main() {
  for (int i=0; i<3; ++i) {
    [] { std::cout << "Hello, World\n"; }();
  }
}

上面的 for 循环创建了三个相同类型的对象。

在您的代码中，您有一个模板函数 ，iterTest其中包含 lambda 表达式。这意味着iterTestlambda 表达式的每个实例都将具有唯一的类型。但是，如果您运行 lambda 表达式的相同实例，iterTest则每次都会具有相同的类型。这就是这里发生的事情。

作为示例，这是一种解决方法，对示例代码进行了最小的更改：

template <typename T>
void iterTest(T fn)
{
  std::cout << "Numbers: ";
  for (unsigned i = 0; i < 5; ++i)
  {
    fromSecondIter(fn);
    std::cout << i;
  }
  std::cout << std::endl;
}

void test()
{
  iterTest([](){ std::cout << ", "; }); // ok, lambda is unique
  iterTest([](){ std::cout << ", "; }); // ok, lambda is unique
  iterTest([]{foo();}); // ok
  iterTest([]{foo();}); // also ok
}

您当前的实现fromSecondIter将创建一个静态变量，该变量从创建开始一直持续到程序结束，并且将从程序开始时为其保留内存。这并不是一个巨大的成本，但有更好的方法；创建一个具有 bool 成员变量的对象，以及operator()具有必要逻辑的成员函数（例如，）。

#include <iostream>

struct skipper {
  bool first = true;

  template<typename Fn>
  void operator() (Fn &&fn) {
    if (first)
      first = false;
    else
      fn();
  }
};

int main()
{
  skipper skip_first;
  for (int i=0; i<10; ++i) {
    skip_first([]{ std::cout << ", "; });
    std::cout << i;      
  }
}

这意味着使用它需要两行而不是一行，但现在您可以控制范围。