为什么 std::apply 使用函数模板会失败，但使用具有显式模板参数列表的 lambda 表达式却不会失败？

Question

在查看cpprefrence中的 std::apply 引用时，我们可以看到函数模板不能作为 std::apply 的可调用对象传递。让我们考虑以下函数模板：

template<typename T>
T add_generic(T first, T second) { return first + second; }

因此，由于无法在 std::apply 调用中推导函数模板，因此我们不能使用以下代码：

std::apply(add_generic, std::make_pair(2.0f, 3.0f)); // Error: can't deduce the function type

请注意，这与这个问题不是同一个问题。在该答案中，作者编写了一个没有显式模板参数的 lambda 表达式。

std::cout << std::apply(
    [](auto first, auto second) { return add_generic(first, second); },
    std::make_tuple(2.0f,3.0f)) << '\n';

但正如您所知，在c++20中，您可以使用带有显式模板参数列表的 lambda 表达式。所以我尝试了这个功能，令人惊讶的是编译器没有引发任何错误。

std::apply([]<typename T>(T first,T second){
    return first+second;
},std::make_pair(2.0,3.0));

为什么编译器能够在最后一种情况下推断出类型？两者有什么区别吗？

Answer 1

函数模板不是函数，就像饼干模不是饼干一样。C++ 模板为每组模板参数创建新函数。这正是为什么这add_generic不是一个可行的论点。它不是一个函数，它不能作为值传递。为了获得该函数，编译器需要推导模板参数。但它只能在可调用对象传递apply 之后在内部执行此操作。鸡和蛋就在那里。

为什么 lambda 有效？因为它也不是一个简单的函数。它产生一个隐藏对象类型

struct __lambda_at_line_N {
  template<typename T>
  auto operator()(T first, T second) { /* ... */ }
};

并通过了

std::apply(__lambda_at_line_N{},std::make_pair(2.0,3.0));

这是一个实际的对象，一个值。std::apply它的类型不依赖于调用内部需要发生的模板参数推导operator()。这就是它起作用的原因。