如何在lambda中捕获变量

Question

我有来自这里的代码：

std::sort(begin(v), end(v), [](auto const &t1, auto const &t2) {
        return get<0>(t1) < get<0>(t2); // or use a custom compare function
});

我想多次对元组进行排序，所以我写了这段代码：

int k = 10;
while(k--){
    std::sort(begin(v), end(v), [](auto const &t1, auto const &t2) {
    return get<k>(t1) < get<k>(t2); // or use a custom compare function
    });
}

但我收到错误error: 'k' is not captured 。 我试图这样做：

int k = 10;
while(k--){
    std::sort(begin(v), end(v), [&k](auto const &t1, auto const &t2) {
    return get<k>(t1) < get<k>(t2); // or use a custom compare function
    });
}

但它不是正确的方法和错误error: the value of 'k' is not usable in a constant expression 。

如何捕获k变量？

Answer 1

正如 mch 在评论中所说，问题在于k不是编译时常量。

对于编译时常量，要从N迭代到0 ，您可能需要模板和递归：

#include <algorithm>
#include <tuple>
#include <type_traits>
#include <vector>

using namespace std; // just for simplify, and not recommended in practice

template <size_t N, typename Iterator, enable_if_t<N == 0, int> = 0>
void foo(Iterator begin, Iterator end)
{
    sort(begin, end,
        [](const auto &t1, const auto &t2) {
            return get<0>(t1) < get<0>(t2); 
        }
    );
}

template <size_t N, typename Iterator, enable_if_t<N != 0, int> = 0>
void foo(Iterator begin, Iterator end)
{
    sort(begin, end,
        [](const auto &t1, const auto &t2) {
            return get<N>(t1) < get<N>(t2); 
        }
    );
    foo<N - 1>(begin, end);
}

int main()
{
    vector<tuple<int, int>> v{{0, 1}, {0, 0}, {1, 1}};
    foo<1>(v.begin(), v.end());

    // posible results:
    // {0, 0}, {0, 1}, {1, 1}
    // {0, 1}, {0, 0}, {1, 1} // impossible if use std::stable_sort instead
}

Answer 2

std::get只接受一个模板参数，它是一个表达式，其值可以在编译时计算。 你不能使用k ，因为它是一个改变值的变量。

std::sort(begin(v), end(v), [](auto const &t1, auto const &t2) {
    const int k = 3;
    return std::get<k>(t1) < std::get<k>(t2); // or use a custom compare function
});

正如我在评论中所写的那样，我知道const int = 3会隐藏 lambda 表达式之外的k值，但是这个示例表明get在收到编译时间常量值时会起作用。 例如，如果您尝试设置k = 5 ，例如其中v只有 4 个元组参数，编译器将给出错误，因为它知道这超出了范围。

下面的代码会报错，但是如果k设置为3就可以了

std::vector<std::tuple<int, int, int, int>> v;
std::sort(begin(v), end(v), [](auto const &t1, auto const &t2) {
            const int k = 5;
            return std::get<k>(t1) < std::get<k>(t2); // or use a custom compare function
        });

Answer 3

#include <tuple>
#include <utility>
#include <cstddef>
#include <algorithm>
#include <cstddef>
#include <iterator>

template <std::size_t I, typename It, typename F>
void sort_tuple(It it, It end, F f)
{
    std::stable_sort(it, end, [f](const auto& t1, const auto& t2)
    {
        return f(std::get<I>(t1), std::get<I>(t2));
    });
}

template <typename It, typename F, std::size_t... Is>
void sort_tuple(It it, It end, F f, std::index_sequence<Is...>)
{
    int dummy[] = { 0, (sort_tuple<sizeof...(Is) - Is - 1>(it, end, f), 0)... };
    static_cast<void>(dummy);
}

template <typename It, typename F>
void sort_tuple(It it, It end, F f)
{
    sort_tuple(it, end, f, std::make_index_sequence<
            std::tuple_size<typename std::iterator_traits<It>::value_type>::value
                           >{});
}

测试：

std::vector<std::tuple<int, int, int>> v{ {2,1,2}, {2,2,2}, {3,2,1}
                                        , {1,1,1}, {1,2,1}, {2,2,1} };

sort_tuple(begin(v), end(v), [](const auto& t1, const auto& t2)
{
    return t1 < t2;
});

for (auto& t : v)
{
    std::cout << std::get<0>(t) << " " << std::get<1>(t) << " " << std::get<2>(t) << std::endl;
}

演示

Answer 4

您使用k作为模板参数，因此它必须在编译时可用。 通过使其成为constexpr来做到这一点的一种方法：

constexpr int k = 1;
int j = k;

while(j--){
    std::sort(begin(v), end(v), [&k](auto const &t1, auto const &t2) {
    return get<k>(t1) < get<k>(t2); // or use a custom compare function
    })
}

Answer 5

模板非类型参数必须是编译时常量。 int k=0; 不是编译时常量。

template<std::size_t...Is>
auto index_over(std::index_sequence<Is...> ={}){
  return [](auto&&f)->decltype(auto){
    return f( std::integal_constant<std::size_t,Is>{}... );
  };
}
template<std::size_t N>
auto index_upto(std::integral_constant<N> ={}){
  return index_over(std::make_index_sequence<N>{});
}

这些是从 0 到N-1获得有效编译时间值的助手。

auto foreacher=[](auto&&f){
  return [f](auto&&...args){
    using discard=int[];
    (void)discard{0,(void(
      f(decltype(args)(args))
    ),0)...};
  };
};

上面是晦涩的c++14替换短的c++17代码。 foreacher(f)返回一个函数g 。 g(a,b,c)执行f(a)然后f(b)然后f(c) 。

现在把它粘在一起：

auto sort_v_by_k=[&](auto k){
  std::sort(begin(v), end(v), [](auto const &t1, auto const &t2) {
    return get<k>(t1) < get<k>(t2); // or use a custom compare function
  });
};
index_upto<11>()( foreacher( [&](auto k){
  sort_v_by_k( std::integral_constant<std::size_t, 11-k >{} );
}));

并忽略错别字，完成。