c++ - 为什么未指定的 lambda 返回类型并不总是有效？

Question

我不明白为什么未指定的 lambda 返回类型有时会起作用，但并非总是如此。特别是在这段代码中:

template <typename T>
concept NoArgFunc = 
requires (T f) {
    f();
};

auto curry(NoArgFunc auto&& f) {
    return f();    
}

auto curry(auto&& f) {
    return [=](auto&& ...x) {
        return curry([=](auto&& ...xs) -> decltype(f(x..., xs...)) {
                return f(x..., xs...);
        });
    };
}


int main() {
    auto f = [](auto a, auto b, auto c, auto d, auto e) {
        return a * b * c * d * e;
    };

    std::cout << curry(f)(1, 2)()(3)(4, 5);
}

此代码按预期编译并输出 120，但是如果我没有指定 decltype(f(x..., xs...)) lambda 在 curry 函数的递归返回中，它不编译并提示我给了 2 个参数而不是 5 个，这意味着 curryfication 不起作用。这是为什么？

我曾尝试搜索并理解为什么需要此返回类型规范但没有成功。

这是未提供 decltype 时的完整错误消息:

main.cpp: In instantiation of ‘curry<main()::<lambda(auto:15, auto:16, auto:17, auto:18, auto:19)>&>::<lambda(auto:13&& ...)> [with auto:13 = {int, int}]::<lambda(auto:14&& ...)> [with auto:14 = {}]’:
main.cpp:31:6:   required from ‘auto curry(auto:11&&) [with auto:11 = curry<main()::<lambda(auto:15, auto:16, auto:17, auto:18, auto:19)>&>::<lambda(auto:13&& ...)> [with auto:13 = {int, int}]::<lambda(auto:14&& ...)>]’
main.cpp:40:21:   required from ‘curry<main()::<lambda(auto:15, auto:16, auto:17, auto:18, auto:19)>&>::<lambda(auto:13&& ...)> [with auto:13 = {int, int}]’
main.cpp:52:31:   required from here
main.cpp:41:25: error: no match for call to ‘(const main()::<lambda(auto:15, auto:16, auto:17, auto:18, auto:19)>) (const int&, const int&)’
   41 |                 return f(x..., xs...);
      |                        ~^~~~~~~~~~~~~
main.cpp:48:14: note: candidate: ‘template<class auto:15, class auto:16, class auto:17, class auto:18, class auto:19> main()::<lambda(auto:15, auto:16, auto:17, auto:18, auto:19)>’
   48 |     auto f = [](auto a, auto b, auto c, auto d, auto e) {
      |              ^
main.cpp:48:14: note:   template argument deduction/substitution failed:
main.cpp:41:25: note:   candidate expects 5 arguments, 2 provided
   41 |                 return f(x..., xs...);
      |                        ~^~~~~~~~~~~~~
main.cpp: In instantiation of ‘curry<main()::<lambda(auto:15, auto:16, auto:17, auto:18, auto:19)>&>::<lambda(auto:13&& ...)> [with auto:13 = {int, int}]::<lambda(auto:14&& ...)> [with auto:14 = {const int&}]’:
main.cpp:41:25:   recursively required from ‘curry<curry<main()::<lambda(auto:15, auto:16, auto:17, auto:18, auto:19)>&>::<lambda(auto:13&& ...)> [with auto:13 = {int, int}]::<lambda(auto:14&& ...)> >::<lambda(auto:13&& ...)> [with auto:13 = {}]::<lambda(auto:14&& ...)> [with auto:14 = {const int&}]’
main.cpp:41:25:   required from ‘curry<curry<curry<main()::<lambda(auto:15, auto:16, auto:17, auto:18, auto:19)>&>::<lambda(auto:13&& ...)> [with auto:13 = {int, int}]::<lambda(auto:14&& ...)> >::<lambda(auto:13&& ...)> [with auto:13 = {}]::<lambda(auto:14&& ...)> >::<lambda(auto:13&& ...)> [with auto:13 = {int}]::<lambda(auto:14&& ...)> [with auto:14 = {}]’
main.cpp:31:6:   required from ‘auto curry(auto:11&&) [with auto:11 = curry<curry<curry<main()::<lambda(auto:15, auto:16, auto:17, auto:18, auto:19)>&>::<lambda(auto:13&& ...)> [with auto:13 = {int, int}]::<lambda(auto:14&& ...)> >::<lambda(auto:13&& ...)> [with auto:13 = {}]::<lambda(auto:14&& ...)> >::<lambda(auto:13&& ...)> [with auto:13 = {int}]::<lambda(auto:14&& ...)>]’
main.cpp:40:21:   required from ‘curry<curry<curry<main()::<lambda(auto:15, auto:16, auto:17, auto:18, auto:19)>&>::<lambda(auto:13&& ...)> [with auto:13 = {int, int}]::<lambda(auto:14&& ...)> >::<lambda(auto:13&& ...)> [with auto:13 = {}]::<lambda(auto:14&& ...)> >::<lambda(auto:13&& ...)> [with auto:13 = {int}]’
main.cpp:52:36:   required from here
main.cpp:41:25: error: no match for call to ‘(const main()::<lambda(auto:15, auto:16, auto:17, auto:18, auto:19)>) (const int&, const int&, const int&)’
main.cpp:48:14: note: candidate: ‘template<class auto:15, class auto:16, class auto:17, class auto:18, class auto:19> main()::<lambda(auto:15, auto:16, auto:17, auto:18, auto:19)>’
   48 |     auto f = [](auto a, auto b, auto c, auto d, auto e) {
      |              ^
main.cpp:48:14: note:   template argument deduction/substitution failed:
main.cpp:41:25: note:   candidate expects 5 arguments, 3 provided
   41 |                 return f(x..., xs...);
      |                        ~^~~~~~~~~~~~~
➜  experiments g++10 -std=c++20 main.cpp
main.cpp: In instantiation of ‘curry<main()::<lambda(auto:15, auto:16, auto:17, auto:18, auto:19)>&>::<lambda(auto:13&& ...)> [with auto:13 = {int, int}]::<lambda(auto:14&& ...)> [with auto:14 = {}]’:
main.cpp:31:6:   required from ‘auto curry(auto:11&&) [with auto:11 = curry<main()::<lambda(auto:15, auto:16, auto:17, auto:18, auto:19)>&>::<lambda(auto:13&& ...)> [with auto:13 = {int, int}]::<lambda(auto:14&& ...)>]’
main.cpp:40:21:   required from ‘curry<main()::<lambda(auto:15, auto:16, auto:17, auto:18, auto:19)>&>::<lambda(auto:13&& ...)> [with auto:13 = {int, int}]’
main.cpp:52:31:   required from here
main.cpp:41:25: error: no match for call to ‘(const main()::<lambda(auto:15, auto:16, auto:17, auto:18, auto:19)>) (const int&, const int&)’
   41 |                 return f(x..., xs...);
      |                        ~^~~~~~~~~~~~~
main.cpp:48:14: note: candidate: ‘template<class auto:15, class auto:16, class auto:17, class auto:18, class auto:19> main()::<lambda(auto:15, auto:16, auto:17, auto:18, auto:19)>’
   48 |     auto f = [](auto a, auto b, auto c, auto d, auto e) {
      |              ^
main.cpp:48:14: note:   template argument deduction/substitution failed:
main.cpp:41:25: note:   candidate expects 5 arguments, 2 provided
   41 |                 return f(x..., xs...);
      |                        ~^~~~~~~~~~~~~
main.cpp: In instantiation of ‘curry<main()::<lambda(auto:15, auto:16, auto:17, auto:18, auto:19)>&>::<lambda(auto:13&& ...)> [with auto:13 = {int, int}]::<lambda(auto:14&& ...)> [with auto:14 = {const int&}]’:
main.cpp:41:25:   recursively required from ‘curry<curry<main()::<lambda(auto:15, auto:16, auto:17, auto:18, auto:19)>&>::<lambda(auto:13&& ...)> [with auto:13 = {int, int}]::<lambda(auto:14&& ...)> >::<lambda(auto:13&& ...)> [with auto:13 = {}]::<lambda(auto:14&& ...)> [with auto:14 = {const int&}]’
main.cpp:41:25:   required from ‘curry<curry<curry<main()::<lambda(auto:15, auto:16, auto:17, auto:18, auto:19)>&>::<lambda(auto:13&& ...)> [with auto:13 = {int, int}]::<lambda(auto:14&& ...)> >::<lambda(auto:13&& ...)> [with auto:13 = {}]::<lambda(auto:14&& ...)> >::<lambda(auto:13&& ...)> [with auto:13 = {int}]::<lambda(auto:14&& ...)> [with auto:14 = {}]’
main.cpp:31:6:   required from ‘auto curry(auto:11&&) [with auto:11 = curry<curry<curry<main()::<lambda(auto:15, auto:16, auto:17, auto:18, auto:19)>&>::<lambda(auto:13&& ...)> [with auto:13 = {int, int}]::<lambda(auto:14&& ...)> >::<lambda(auto:13&& ...)> [with auto:13 = {}]::<lambda(auto:14&& ...)> >::<lambda(auto:13&& ...)> [with auto:13 = {int}]::<lambda(auto:14&& ...)>]’
main.cpp:40:21:   required from ‘curry<curry<curry<main()::<lambda(auto:15, auto:16, auto:17, auto:18, auto:19)>&>::<lambda(auto:13&& ...)> [with auto:13 = {int, int}]::<lambda(auto:14&& ...)> >::<lambda(auto:13&& ...)> [with auto:13 = {}]::<lambda(auto:14&& ...)> >::<lambda(auto:13&& ...)> [with auto:13 = {int}]’
main.cpp:52:36:   required from here
main.cpp:41:25: error: no match for call to ‘(const main()::<lambda(auto:15, auto:16, auto:17, auto:18, auto:19)>) (const int&, const int&, const int&)’
main.cpp:48:14: note: candidate: ‘template<class auto:15, class auto:16, class auto:17, class auto:18, class auto:19> main()::<lambda(auto:15, auto:16, auto:17, auto:18, auto:19)>’
   48 |     auto f = [](auto a, auto b, auto c, auto d, auto e) {
      |              ^
main.cpp:48:14: note:   template argument deduction/substitution failed:
main.cpp:41:25: note:   candidate expects 5 arguments, 3 provided
   41 |                 return f(x..., xs...);
      |                        ~^~~~~~~~~~~~~

Answer 1

decltype 也作为 SFINAE。

Else [](auto&& ...xs){/**/} 可以使用任何参数调用，但可能会产生硬错误。

因此，auto curry(NoArgFunc auto&& f) 是一个可行的参数。