为何C++20中创建Lambda重载集无需再使用推导指引？

问题背景 #

在C17中，若要将多个Lambda组合成一个重载集（比如通过自定义的overload聚合类），必须手动编写类模板推导指引才能让编译器正确推导模板参数。但到了C20，这一步可以省略，无需额外编写推导指引代码。

核心原因 #

C++20扩展了类模板实参推导（CTAD）的适用范围，允许编译器自动推导聚合类模板的模板参数。

在C++17中，聚合类模板无法被CTAD自动推导，所以像自定义的overload这样的聚合类型（继承自多个Lambda的闭包类型），必须手动提供推导指引：

template<typename... Fs>
struct overload : Fs... {
    using Fs::operator()...;
};

// C++17 必须的推导指引
template<typename... Fs>
overload(Fs...) -> overload<Fs...>;

而C++20中，编译器会自动根据聚合类的初始化列表推导模板参数。当你用多个Lambda初始化overload对象时，编译器能直接从传入的Lambda闭包类型推导出Fs...的参数列表，不再需要手动编写推导指引：

template<typename... Fs>
struct overload : Fs... {
    using Fs::operator()...;
};

// C++20 无需推导指引，直接使用
auto func = overload{
    [](int x) { return x + 1; },
    [](std::string s) { return s + "!"; }
};

此外，C++20标准库也引入了std::overload（在<functional>中），进一步简化了Lambda重载集的创建，而这背后同样依赖于CTAD对聚合类的自动推导支持。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者jwezorek