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Percebi que os "lambda expressions" aceitam argumentos do tipo auto. Por exemplo:

auto add = [](const auto& x, const auto& y) 
{
    return x + y;
}

Então fui tentar com funções normais, mas não deu certo:

auto add(const auto& x, const auto& y)
{
    return x + y; // Não compila
} 

Alguém poderia me explicar o porquê disso?

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Primeiro, auto para parâmetros de lambdas existe para cobrir o fato de que não há como especificar tipos genéricos usando template. Mas isso foi até , pois isso mudou em , com a possibilidade de especificá-los dentro da lambda:

auto sum = []<typename T, typename U>(T a, U b) { return a + b; };

Ainda em , a funcionalidade entrou na linguagem, e junto veio a possibilidade de declarar funções normais com a sintaxe do auto:

auto square(auto a, auto b) -> decltype(a + b)
{
    return a + b;
}

Alternativamente, é possível escrever a mesma função acima usando :

template <typename T, typename U>
auto sum(T a, U b) -> decltype(a + b)
{
    return a + b;
}
0

Isso é uma questão de lógica. Por que, por exemplo, as funções tem o retorno definido:

int main(){

    //Na main o retorno é de um inteiro, se o programa executar normalmente retorna 0.
    auto v1 = 56; //O auto é um tipo indefinido, tem que ser inicializada para saber qual tipo.

    return 0; 
}

Nesse exemplo que você fez em sua pergunta.

auto add(const auto& x, const auto& y)
{
    return x + y; //não compila porque o auto é indefinido então o compilador não vai saber qual
    //é o retorno. Mesmo usando em parâmetros também não dá certo
} 

auto add = [](const auto& x, const auto& y) //Já aqui nessa parte ele aceita.
{
    //Uma parte porque ela é inicializada como uma função.
    //A outra em forma de função não lambda não acontece pois o compilador não irá saber se é 
    //um retorno, por exemplo, int, double, float, char, const char* entre outros.
    return x + y;
}

Já em um template:

template <typename in, typename out> out func(in _valor){
    //...
    //Podemos usar o template em retorno e em entrada pois quando for chamar
    //indicaremos o tipo a cada typename como float para entrada e int para saída.
}

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