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💡 一分钟速览:C++20 Lambda 表达式(上):模板语法与类型约束详解,外加 C++23 deducing this 如何让递归 lambda 变成一行代码,不再依赖 std::function。

最后更新:2026-10-13

C++20 Lambda 表达式(上)

C++20之lambda模版

C++14 支持泛型 lambda 表达式,这使得 lambda 可以接受任意类型的参数,例如:

auto func = [](auto a, auto b) {
    return a + b;
};

会被展开为:

struct Func {
    template <typename T1, typename T2>
    auto operator()(T1 a, T2 b) const {
        return a + b;
    }
};

但是却无法做到下面几种展开式:

第一种:相同类型

template <class T>
auto operator()(T t1, T t2) const;

第二种:只有std::array

template <class T, std::size_t N>
auto operator()(std::array<T, N> const &) const; 

第三种:没有推导

template <class T>
auto operator()() const;

C++14 lambdas 很好,但是 C++20 允许我们轻松实现这些情况。C++20允许lambda表达式在定义中使用模版类型参数,以下是基本的语法:

[]<typename T>(){}

下面通过几个示例说明它的好处。

1.类型限定

像下面这种例子,C++14我们可以写出下面的代码,但是我们在使用的时候传递进来的不一定是一个vector,那么与预期的行为就会不一致,从而产生错误。

auto print = [](auto vec) {
  for (auto x : vec) {
    std::cout << x << std::endl;
  }
};

C++20之后,我们可以限定其类型:

auto print2 = []<typename T>(std::vector<T>& vec){
    //使用 std::vector<T> 执行操作
};

那么问题来了,出一个面试题目:你知道C++14中为了限定vector,怎么才能保证安全呢?

2.完美转发

在C++20中你可以非常轻松的使用完美转发,例如:

auto lambdaFunc = []<typename T>(T&& number) {
  processFunction(std::forward<T>(number));
};

那么问题来了,相比于C++14来说,有什么优势?或者说C++14实现完美转发需要做什么?

本节完

递归 Lambda:deducing this 一次讲清(C++23)

普通 lambda 没法喊出自己的名字,所以递归以前只有两条路:把 lambda 存进 std::function(有分配、有间接调用),或者套一层 Y 组合子(聪明,但没法读)。C++23 的显式对象形参——就是 deducing this 那个特性——优雅地解决了这件事:lambda 把自己当作第一个参数收进来:

// C++23 explicit object parameter: the lambda receives itself
auto factorial = [](this auto self, int n) -> long long {
    return n <= 1 ? 1 : n * self(n - 1);
};

static_assert(factorial(10) == 3628800);

// before C++23 you needed std::function (heavy) or a Y-combinator (clever)

self 参数在每次调用时推导,所以泛型递归也没问题:同一个 lambda 能在任意类型上递归,两个 lambda 互相传递自身还能玩互递归。因为编译器能看穿 self,这些调用的内联效果跟你手写具名函数一样。

编译器支持:GCC 14+、Clang 18+、MSVC 自 VS 2022 17.2 起,编译加 -std=c++23。

常见问题

C++ 里怎么写递归 lambda?

C++23 起给 lambda 加显式对象形参:[](this auto self, int n) { ... self(n-1) ... }。更早的版本只能用 std::function、Y 组合子,或者干脆写具名函数。

deducing this 写的递归 lambda 和普通函数一样快吗?

实践中一样:编译器会对 self 做特化并内联,不像 C++23 之前 std::function 那条路必须走间接调用。

deducing this 能配合泛型 lambda 吗?

能。self 每次调用按 auto&& 推导,同一个 lambda 可以在不同类型上递归,两个 lambda 互相传递自身还能实现互递归。

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