带有 std::function 的通用 lambda 不会捕获变量

Generic lambda with std::function does not capture variables

本文关键字：变量 lambda std function 带有      更新时间：2023-10-16

我正在尝试使用C++14的通用lambda，但是在std：：function上遇到了麻烦。

#include <iostream>
#include <functional>
int main()
{
    const int a = 2;
    std::function<void(int)> f = [&](auto b) { std::cout << a << ", " << b << std::endl; };
    f(3);
}

这无法编译，并显示一条错误消息，指出error: ‘a’ was not declared in this scope .

如果我将其更改为(int b)，它可以工作。

这是一个错误吗？还是我错过了什么？

我使用的 GCC 版本是 4.9.2。

除非我执行以下任何操作，否则我可以重现它：

  • 从a中删除const
  • 捕获列表中的名称a
  • 将std::function<void(int)>更改为auto
  • 通过将 auto b 更改为 int b 使 lambda 非通用
  • 使用 Clang（例如 v3.5.0）

我相信这是一个与优化相关的编译器错误，并且无法在通用 lambda 中检测到 odr 的使用（尽管有趣的是设置-O0没有效果）。它可能与错误 61814 有关，但我认为它不是一回事，因此：

我已将其作为GCC错误64791提出。

  • （更新：此错误已在GCC 5.0中标记为已修复。

当然，我在 C++14 措辞中找不到任何明显的东西应该不允许你的代码，尽管在新的 C++14 措辞中通常很少有"明显"。 :(

[C++14: 5.1.2/6]: [..]对于没有 lambda 捕获的通用 lambda，闭包类型具有指向函数指针的公共非虚拟非显式 const 函数模板。转换函数模板具有与函数调用运算符模板相同的发明模板参数列表，并且指向函数的指针具有相同的参数类型。[..]

[C++14: 5.1.2/12]: 具有关联捕获默认值的 lambda 表达式未显式捕获此变量或具有自动存储持续时间的变量（这不包括已发现引用 init-capture 的关联非静态数据成员的任何 id 表达式this），如果复合语句

：
  • ODR 使用 （3.2） 实体，或
  • 在可能计算的表达式 （3.2） 中命名实体，其中封闭的完整表达式依赖于在 lambda 表达式的到达范围内声明的通用 lambda 参数。

[ 示例：

void f(int, const int (&)[2] = {}) { } // #1
void f(const int&, const int (&)[1]) { } // #2
void test() {
  const int x = 17;
  auto g = [](auto a) {
    f(x); // OK: calls #1, does not capture x
  };
  auto g2 = [=](auto a) {
    int selector[sizeof(a) == 1 ? 1 : 2]{};
    f(x, selector); // OK: is a dependent expression, so captures x
  };
}

—结束示例 ]所有此类隐式捕获的实体都应在 lambda 表达式的到达范围内声明。[ 注意：嵌套 lambda 表达式对实体的隐式捕获可能会导致包含的 lambda 表达式隐式捕获实体（见下文）。对此的隐式 odr 使用可能会导致隐式捕获。—尾注 ]

[C++14: 5.1.2/13]: 如果显式或隐式捕获实体，则会捕获该实体。由 lambda 表达式捕获的实体在包含 lambda 表达式的作用域中使用 （3.2）。[..]

int main() {
    const int a = 2;
    auto f = [&](auto b) { std::cout << a << ", " << b << std::endl; };
    f(3);
}

不知道它是否应该与std::function一起使用，但这肯定有效。

进一步调查：

我创建了一个类来尽可能模仿lambda：

class Functor {
private:
  int const x;
public:
  Functor() : x{24} {}
  auto operator()(int b) const -> void { cout << x << " " << b << endl; }
};

std::function<auto(int)->void> f2 = Functor{};
f2(3); // <- this works

这表明您的示例应该有效。毕竟，所有 lambda 在行为上都与具有operator()重载的对象和捕获变量的字段相同。

如果我们更改类以进入auto部分：

这不起作用：

class Functor {
private:
  int const x;
public:
  Functor() : x{24} {}
  auto operator()(auto b) const -> void { cout << x << " " << b << endl; }
};
std::function<auto(int)->void> f2 = Functor{}; // <-- doesn't work

但是，这有效：

class Functor {
private:
  int const x;
public:
  Functor() : x{24} {}
  template <class T>
  auto operator()(T b) const -> void { cout << x << " " << b << endl; }
};
std::function<auto(int)->void> f2 = Functor{}; // <-- this works

因此，它很可能与使用 auto 作为 lambda/函数的参数有关，这是 C++14 的新功能，因此很可能没有成熟的实现。

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