C++11 lambdas：成员变量捕获陷阱

Question

考虑这段代码：

#include <memory>
#include <iostream>

class A
{
public:
    A(int data) : data_(data)
    { std::cout << "A(" << data_ << ")" << std::endl; }
    ~A() { std::cout << "~A()" << std::endl; }
    void a() { std::cout << data_ << std::endl; }
private:
    int data_;
};

class B
{
public:
    B(): a_(new A(13)) { std::cout << "B()" << std::endl; }
    ~B() { std::cout << "~B()" << std::endl; }
    std::function<void()> getf()
    {
        return [=]() { a_->a(); };
    }
private:
    std::shared_ptr<A> a_;
};

int main()
{
    std::function<void()> f;
    {
        B b;
        f = b.getf();
    }
    f();
    return 0;
}

这里看起来我正在按值捕获a_ 共享指针，但是当我在 Linux (GCC 4.6.1) 上运行它时，会打印出来：

A(13)
B()
~B()
~A()
0

显然，0 是错误的，因为 A 已经被破坏了。看起来this 实际被捕获并用于查找this->a_。当我将捕获列表从[=] 更改为[=,a_] 时，我的怀疑得到了证实。然后打印正确的输出并且对象的生命周期与预期的一样：

A(13)
B()
~B()
13
~A()

问题：

此行为是由标准指定的、实现定义的还是未定义的？还是我疯了，完全不同？

Answer 1

标准是否规定了这种行为

是的。捕获成员变量总是通过捕获this 来完成；这是访问成员变量的唯一方法。在成员函数的范围内a_ 等价于(*this).a_。在 Lambda 中也是如此。

因此，如果您使用this（隐式或显式），则必须确保对象在 lambda 实例存在时保持活动状态。

如果你想按值捕获它，你必须明确地这样做：

std::function<void()> getf()
{
    auto varA = a_;
    return [=]() { varA->a(); };
}

如果您需要规格报价：

lambda 表达式的复合语句产生函数调用运算符的函数体 (8.4)，但出于名称查找 (3.4) 的目的，确定 this (9.3.2) 的类型和值并转换 id-使用 (*this) (9.3.1) 将非静态类成员的表达式引用到类成员访问表达式中， 在 lambda 表达式的上下文中考虑复合语句。