c++ lambda, capture, Smart Ptrs和Stack:为什么这样做?

C++ Lambdas, Capturing, Smart Ptrs, and the Stack: Why Does this Work?

本文关键字：为什么 这样做 Stack Ptrs lambda capture Smart c++      更新时间：2023-10-16

我一直在摆弄c++ 11中的一些新特性，我试图编写以下程序，希望它不能工作。令我惊讶的是，它确实(在Linux x86上的GCC 4.6.1上使用'std=c++0x'标志):

#include <functional>
#include <iostream>
#include <memory>
std::function<int()> count_up_in_2s(const int from) {
    std::shared_ptr<int> from_ref(new int(from));
    return [from_ref]() { return *from_ref += 2; };
}
int main() {
    auto iter_1 = count_up_in_2s(5);
    auto iter_2 = count_up_in_2s(10);
    for (size_t i = 1; i <= 10; i++)
        std::cout << iter_1() << 't' << iter_2() << 'n'
        ;
}

我期望'from_ref'在每次执行返回的lambda运行时被删除。以下是我的推理:一旦count_up_in_2s运行，from_ref就会从堆栈中弹出，但是因为返回的lambda并不一定会立即运行，因为它返回了，所以在很短的一段时间内不会存在另一个引用，直到当lambda实际运行时，相同的引用被推回，所以shared_ptr的引用计数不应该为零，然后删除数据吗?

除非c++ 11的lambda捕获比我认为的要聪明得多，如果是的话，我会很高兴的。如果是这样的话，我是否可以假设c++ 11的变量捕获将允许所有的词法作用域/闭包技巧，就像Lisp一样，只要/something/正在处理动态分配的内存?我是否可以假设所有捕获的引用都将保持存活，直到lambda本身被删除，从而允许我以上述方式使用smart_ptrs ?

如果这是我认为是，这是不是意味着c++ 11允许表达高阶编程?如果是这样，我认为c++ 11委员会做得很好=)

lambda按值捕获from_ref，因此它创建一个副本。因为这个拷贝，当from_ref被销毁时，refcount不是0，它是1，因为拷贝仍然存在于lambda中。

以下内容:

std::shared_ptr<int> from_ref(new int(from));
return [from_ref]() { return *from_ref += 2; };

大致相当于:

std::shared_ptr<int> from_ref(new int(from));
class __uniqueLambdaType1432 {
  std::shared_ptr<int> capture1;
 public:        
  __uniqueLambdaType1432(std::shared_ptr<int> capture1) :
    capture1(capture1) { 
  }
  decltype(*capture1 += 2) operator ()() const {
    return *capture1 += 2;
  }
};
return __uniqueLambdaType1432(from_ref);

，其中__uniqueLambdaType1432是程序全局唯一类型，区别于任何其他类型，甚至是由词法相同的lambda表达式生成的其他lambda类型。它的实际名称对于程序员来说是不可用的，并且除了由原始lambda表达式产生的对象之外，不能创建它的其他实例，因为构造函数实际上被编译器隐藏了。

from_ref按值捕获

如果你用

代替
return [from_ref]() { return *from_ref += 2; };


return [&from_ref]() { return *from_ref += 2; };
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