C++20：非类型模板参数中的非捕获 lambda

Question

C++20 是否允许衰减为函数指针的非捕获 lambda 直接作为非类型模板参数传递？如果是这样，正确的语法是什么？

我已经在各种版本的 clang 和 gcc 中使用-std=c++2a.

#include <iostream>

template<auto f>
struct S {
    static void invoke(int x) { f(x); }
};

using X = S<+[](int x) -> void { std::cout << x << " hello\n"; }>;

int main()
{
    X::invoke(42);
}

gcc 毫无怨言地编译代码，代码按预期运行。

clang 编译失败并出现以下错误：

error: a lambda expression cannot appear in this context
using X = S<+[](int x) -> void { std::cout << x << " hello\n"; }>;
             ^

这是完整的代码（在线版本）：

Clang 10.0.0 头：https : //wandbox.org/permlink/n5eKQ4kQqSpDpr4k

Gcc 10.0.0 HEAD 20200113：https ://wandbox.org/permlink/vJ44sdMtwCKAFU64

Answer 1

C++20 是否允许衰减为函数指针的非捕获 lambda 直接作为非类型模板参数传递？

是的。

事实上，您可以更进一步——您甚至不需要将 lambda 转换为函数指针。您可以只提供 lambda。这是有效的 C++20：

using Y = S<[](int x) -> void { std::cout << x << " hello\n"; }>;

我们在 C++20 中的规则是现在允许在未评估的上下文中使用 lambdas ( P0315 )。在那里的许多其他措辞更改中，本文打破了阻止 lambda 在模板参数中使用的规则（C++17 的 [expr.prim.lambda]/2）：

一个拉姆达表达式不得出现在未计算的操作，在一个模板参数，在一个别名声明，在typedef声明，或在外面的函数体和默认参数的函数或函数模板的声明。

该子句在 C++20 中不再存在。

取消这个限制允许将 lambda 用作模板参数，并且从无捕获 lambda 到函数指针的转换在 C++17 中已经是 constexpr。clang 还没有实现这个特性（using T = decltype([]{});在 gcc 上编译，还没有在 clang 上编译）。我还不会称其为 clang 错误，它只是一个尚未实现的 clang 功能（未评估上下文中的 lambdas 尚未在cppreference 编译器支持页面中列出为已实现）。

C++20 非类型模板参数 ( P1907 ) 甚至允许通过根本没有任何数据成员的方式删除+因为无捕获的 lambda 算作结构类型( [temp.param]/7 )。