C++11：lambda 捕获以什么顺序被破坏？答案

【问题标题】：C++11: In what order are lambda captures destructed?C++11：lambda 捕获以什么顺序被破坏？
【发布时间】：2012-09-20 20:41:48
【问题描述】：

假设我有两个本地智能指针，foo 和 bar。

shared_ptr<Foo> foo = ...
shared_ptr<Bar> bar = ...

这些智能指针是资源的包装器，出于某种原因必须按照foo，然后bar 的顺序销毁。

现在我想创建一个使用 foo 和 bar 的 lambda，但比包含它们的作用域更长。所以我会按价值捕获它们，如下所示：

auto lambda = [foo, bar]() { ... };

这会在函数对象中创建foo 和bar 的副本。当函数对象被破坏时，这些副本也将被破坏，但我关心这种情况发生的顺序。所以我的问题是：

当一个 lambda 对象被破坏时，它的按值捕获被破坏的顺序是什么？我如何（希望）影响这个顺序？

【问题讨论】：

我认为考虑[=]会很有趣。
@R.MartinhoFernandes: [foo,bar] 等价于 [=foo,=bar]，即它是一个副本。
@David ：我认为他的字面意思是[=]，即在不列出变量自己的情况下考虑声明顺序。（显然，现在这是一个有争议的问题，因为无论捕获如何，声明顺序都未指定。）

标签： c++ lambda c++11 raii

【解决方案1】：

规范涵盖了这个……有点。从 5.1.2 第 14 段开始：

如果实体被隐式捕获并且捕获默认值为 =，或者如果使用不包含 & 的捕获显式捕获实体，则该实体被复制捕获。对于通过副本捕获的每个实体，在闭包类型中声明了一个未命名的非静态数据成员。 这些成员的声明顺序未指定。

添加了重点。因为未指定声明顺序，所以未指定构造顺序（因为构造顺序与声明顺序相同）。因此，销毁顺序是未指定的，因为销毁的顺序与构造的顺序相反。

简而言之，如果您需要关心声明顺序（以及与其相关的各种构造/销毁顺序），您不能使用 lambda。您需要制作自己的类型。

【讨论】：

您不能在 lambda 末尾重置共享指针之一，以确保它释放其资源而不是在销毁期间？
没关系；看我的回答。 lambda 必须是可变的才能工作。
@Nicol：感谢您的澄清。我对他们没有指定顺序感到有点困惑——通常，在 C++ 中，关于构造和销毁顺序的所有内容都是明确指定的。但至少他们指定它是未指定的，因此不会依赖特定编译器碰巧使用的顺序。
多么不幸。我很惊讶这没有定义。他们是否只是没有时间决定推迟到某个未来版本的 C++ 再做决定？这可能会在 C++14 中解决吗？

【解决方案2】：

正如尼科尔所说，破坏的顺序是不确定的。

但是，您不必依赖 lambda 的破坏。您应该能够在 lambda 结束时简单地重置 foo，从而确保它在 bar 之前释放其资源。不过，您还必须将 lambda 标记为 mutable。这里唯一的缺点是你不能多次调用 lambda 并期望它工作。

auto lambda = [foo, bar]() mutable { ...; foo.reset(); };

如果您确实需要多次调用您的 lambda，那么您需要想出一些其他方法来控制释放的顺序。一种选择是使用具有已知数据成员顺序的中间结构，例如std::pair<>：

auto p = std::make_pair(bar, foo);
auto lambda = [p]() { auto foo = p.second, bar = p.first; ... };

【讨论】：

在我的情况下，lambda 确实保证只执行一次，因此您的手动重置方法应该可以正常工作。我忘记了，为了释放 shared_ptr 指向的内容，您不一定要破坏它。非常感谢！

【解决方案3】：

与其担心破坏的顺序是什么，您应该解决这是一个问题的事实。请注意，您对两个对象都使用了共享指针，您可以通过在对象中添加一个共享指针来确保销毁顺序，该共享指针需要使另一个对象寿命更长。到那时，foo 或 bar 是否被提前销毁都无关紧要。如果顺序正确，共享指针的销毁将立即释放对象。如果顺序不正确，则附加的共享指针将保持对象处于活动状态，直到另一个对象消失。

【讨论】：

【解决方案4】：

根据我拥有的 C++11 文档（即免费赠品，稍早于批准 n3242），第 5.1.2 节，第 21 节，捕获按声明顺序构建并以相反的声明顺序销毁。但是，未指定申报顺序（第 14 段）。所以答案是，“以未指定的顺序”和“你不能影响它”（我想，通过编写编译器除外）。

如果 bar 真的需要在 foo 之前被销毁，那么 bar 保存一个指向 foo（或类似的东西）的共享指针是明智的。

【讨论】：