clang++ 9.0 如何神奇地治愈 lambda 中的悬空引用使用?

我在wandbox上做实验，希望找到编译器警告，这将有助于在lambda中无意中悬空引用。我有这个以多种方式行为不端的例子：

std::array<std::function<const int *(void)>,N> createFunctions()
{
std::array<std::function<const int *(void)>,N> fns;
for ( int i = 0 ; i < N ; i++ ) {
std::cout << &i << " ";
fns[i] = [&]() {
return &i;
};
}
std::cout << "n";
return fns;
}

这会将一组 lambda 填充到函数数组中。每个 lambda 返回一个指针，指向对捕获变量的引用，i。周围应该很麻烦。

我的驱动程序例程打印出指针，并取消引用它。

int main()
{
auto fns = createFunctions();
for (int j = 0 ; j < N ; j++ ) {
if (j != 0)
std::cout << ", ";
std::cout << fns[j]() << ": " << *fns[j]();
}
std::cout << "n";
return 0;
}

如果将此 lambda 修改为通过复制传递i，您将获得如下输出 - 四个指针和四个具有唯一值的指针：

0x7ffc80e65358 0x7ffc80e65358 0x7ffc80e65358 0x7ffc80e65358 
0x7ffc80e65380: 0, 0x7ffc80e653a0: 1, 0x7ffc80e653c0: 2, 0x7ffc80e653e0: 3

当它写错时，取一个无声地超出范围的引用，它奇迹般地运行而没有出错，但清楚地显示了它的方式错误

0x7ffeebdfe9f4 0x7ffeebdfe9f4 0x7ffeebdfe9f4 0x7ffeebdfe9f4 
0x7ffeebdfe9f4: 32766, 0x7ffeebdfe9f4: 32766, 0x7ffeebdfe9f4: 32766, 0x7ffeebdfe9f4: 32766

所有四个指针都是相同的，并且它们指向的值是虚假的。

所有版本的 g++ 以及 8.x 之前的所有 clang++ 版本都是如此。但是 clang 9.0 奇迹般地以一种神奇的方式处理了它：

0x7ffd193bfa30 0x7ffd193bfa30 0x7ffd193bfa30 0x7ffd193bfa30 
0x7ffd193bfa30: 0, 0x7ffd193bfa30: 1, 0x7ffd193bfa30: 2, 0x7ffd193bfa30: 3

真正有趣的是，指向引用的指针在所有四个 lambda 中都具有相同的值 - 但取消引用它们会返回四个不同的值。我试图想出一个很好的解释，解释这是怎么回事，但我被难住了。

我猜这是一种有意的优化，编译器已经推断出我想做什么，并让它发生。由于使用悬空引用属于"未定义行为"类别，因此编译器可以自由地做它喜欢的事情。但事实果真如此吗？

如果编译器足够聪明来解决这个问题，那么它似乎足够聪明，可以发出警告，但我不明白。