c++ 14: 这是lambdas的递归匿名无状态/无捕获泛型集 输出从1,20开始的所有数字

([](auto f, auto n, auto m) {
    f(f, n, m);
})(
    [](auto f, auto n, auto m) -> void
{
    cout << typeid(n).name() << el;
    cout << n << el;
    if (n<m)
        f(f, ++n, m);
},
    1, 20);

如果我没理解错，这是用y组合子解

这是(n, m)的和

auto sum = [](auto n, auto m) {
    return ([](auto f, auto n, auto m) {
        int res = f(f, n, m);
        return res;
    })(
        [](auto f, auto n, auto m) -> int
        {
            if (n > m)
                return 0;
            else {
                int sum = n + f(f, n + 1, m);
                return sum;
            }
        },
        n, m); };

auto result = sum(1, 10); //result == 55

我有另一个解决方案，但只与无状态lambdas工作:

void f()
{
    static int (*self)(int) = [](int i)->int { return i>0 ? self(i-1)*i : 1; };
    std::cout<<self(10);
}

这里的技巧是lambdas可以访问静态变量，并且可以将无状态变量转换为函数指针。

你可以在标准的lambdas中使用它:

void g()
{
    int sum;
    auto rec = [&sum](int i) -> int
    {
        static int (*inner)(int&, int) = [](int& _sum, int i)->int 
        {
            _sum += i;
            return i>0 ? inner(_sum, i-1)*i : 1; 
        };
        return inner(sum, i);
    };
}

它在GCC 4.7中的工作

你可以递归地调用lambda函数本身。您唯一需要做的是通过函数包装器引用它，以便编译器知道它的返回值和参数类型(您不能捕获尚未定义的变量——lambda本身)。

  function<int (int)> f;

  f = [&f](int x) {
    if (x == 0) return 0;
    return x + f(x-1);
  };

  printf("%d\n", f(10));

要非常小心，不要超出包装器f的范围。

诀窍是将lambda实现作为参数提供给自身，而不是通过捕获。

const auto sum = [term, next](int a, int b) {
    auto sum_impl = [term, next](int a, int b, auto& sum_ref) mutable {
        if (a > b) {
            return 0;
        }
        return term(a) + sum_ref(next(a), b, sum_ref);
    };
    return sum_impl(a, b, sum_impl);
};

计算机科学中的所有问题都可以通过另一种间接方式来解决。我第一次发现这个简单的技巧是在http://pedromelendez.com/blog/2015/07/16/recursive-lambdas-in-c14/

它确实需要c++ 14，而问题是c++ 11，但对大多数人来说可能很有趣。

这是戈德波特大学的完整例子。

使用std::function也是可能的，但会导致代码变慢。但并非总是如此。看看std::function vs template的答案

这不仅仅是c++的特性， 它直接映射到微积分的数学中。从维基百科:

Lambda微积分不能像其他表达式那样直接表示这个 符号: 所有的函数在微积分中都是匿名的，所以我们不能引用a 还没有定义的值，在定义它的lambda项中 相同的值。但是，递归仍然可以通过排列 Lambda表达式接收自身作为参数值

这里证明了一个小主体的递归lambda几乎具有与普通递归函数相同的性能，可以直接调用自己。

#include <iostream>
#include <chrono>
#include <type_traits>
#include <functional>
#include <atomic>
#include <cmath>

using namespace std;
using namespace chrono;

unsigned recursiveFn( unsigned x )
{
    if( x ) [[likely]]
        return recursiveFn( x - 1 ) + recursiveFn( x - 1 );
    else
        return 0;
};

atomic_uint result;

int main()
{
    auto perf = []( function<void ()> fn ) -> double
    {
        using dur_t = high_resolution_clock::duration;
        using urep_t = make_unsigned_t<dur_t::rep>;
        high_resolution_clock::duration durMin( (urep_t)-1 >> 1 );
        for( unsigned r = 10; r--; )
        {
            auto start = high_resolution_clock::now();
            fn();
            dur_t dur = high_resolution_clock::now() - start;
            if( dur < durMin )
                durMin = dur;
        }
        return durMin.count() / 1.0e9;
    };
    auto recursiveLamdba = []( auto &self, unsigned x ) -> unsigned
    {
        if( x ) [[likely]]
            return self( self, x - 1 ) + self( self, x - 1 );
        else
            return 0;
    };
    constexpr unsigned DEPTH = 28;
    double
        tLambda = perf( [&]() { ::result = recursiveLamdba( recursiveLamdba, DEPTH ); } ),
        tFn = perf( [&]() { ::result = recursiveFn( DEPTH ); } );
    cout << trunc( 1000.0 * (tLambda / tFn - 1.0) + 0.5 ) / 10.0 << "%" << endl;
}

对于我的AMD Zen1 CPU，目前的MSVC递归速度快10%左右。对于我的Phenom II x4 945和g++ 11.1。这两个函数有相同的性能。 请记住，这几乎是最糟糕的情况，因为函数体非常小。如果它更大，递归函数调用本身的部分就更小。

在c++ 23中，扣除这个(P0847)将被添加:

auto f = [](this auto& self, int i) -> int
{
    return i > 0 ? self(i - 1) + i : 0;
}

目前它只在EDG eccp和(部分)MSVC可用:

https://godbolt.org/z/f3E3xT3fY