为什么不能调用带有 auto& 参数的 const 可变 lambda？

Question

#include <type_traits>

int main()
{
    auto f1 = [](auto&) mutable {};
    static_assert(std::is_invocable_v<decltype(f1), int&>); // ok

    auto const f2 = [](auto&) {};
    static_assert(std::is_invocable_v<decltype(f2), int&>); // ok

    auto const f3 = [](auto&) mutable {};
    static_assert(std::is_invocable_v<decltype(f3), int&>); // failed
}

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为什么 const mutable lambda 不能采用引用参数？

Answer 1

这里有两件有趣的事情。

首先，lambda 的调用运算符（模板）是const默认的。如果你提供了mutable，那就不是const。mutablelambda 对 lambda的影响与普通成员函数中尾随的影响完全const相反（它不影响 lambda 捕获等）

所以如果你看看这个：

auto const f3 = [](auto&) mutable {};
static_assert(std::is_invocable_v<decltype(f3), int&>); // failed

这是一个const对象，其调用运算符模板（因为它是通用 lambda）是非const。所以你不能调用它，出于同样的原因，你不能在任何其他上下文中调用对象const上的非成员函数const。请参阅另一个答案。

其次，有人指出，尽管如此，这是有效的：

auto const f4 = [](int&) mutable {}; // changed auto& to int&
static_assert(std::is_invocable_v<decltype(f4), int&>); // now ok

这不是编译器错误。也不代表我刚才说的就是错的。f4 仍然有一个非常量调用运算符。您无法调用它，因为它f4是一个 const 对象。

然而。

没有捕获的 lambda 表达式还有另一个有趣的方面：​​它们有一个到函数指针类型的转换函数。也就是说，我们通常认为 lambdaf4看起来像这样：

struct __unique_f4 {
    auto operator()(int&) /* not const */ { }
};

而且，如果这就是整个故事，const __unique_f4确实不能用 来调用int&。但实际上看起来是这样的：

struct __unique_f4 {
    auto operator()(int&) /* not const */ { }

    // conversion function to the appropriate function
    // pointer type
    operator void(*)(int&)() const { /* ... */ }
};

我们有一条规则，当您调用一个对象时，例如f(x)，您不仅考虑 的f调用运算符 - 那些命名的成员operator()- 而且您还考虑任何 的f代理调用函数- 是否有任何函数指针您可以转换f为，然后调用。

在这种情况下，你可以！您可以转换f4为 avoid(*)(int&)并且该函数指针可以使用 调用int&。

但这仍然意味着f4's 调用运算符不是 const，因为您声明它是可变的。并且它没有说明是否可以让mutablelambda 接受引用参数。

Answer 2

出于同样的原因，您会收到错误消息：

struct foo {
    void operator()(){}
};

int main() {
    const foo f;
    f();
}

错误是：

<source>:7:5: error: no matching function for call to object of type 'const foo'
    f();
    ^
<source>:2:10: note: candidate function not viable: 'this' argument has type 'const foo', but method is not marked const
    void operator()(){}
         ^

因为你不能在 const 实例上调用非常量方法。Lambdas的默认常量是正确的，所以没有mutableis 。是一个非常量方法，您不能调用operator()constmutableoperator()const f3;