使用 std::bind 与 lambda 进行绑定。它们有多贵？

Question

我在玩 bind，我在想，lambda 和函数指针一样贵吗？

我的意思是，据我了解 lambda，它们是函子的语法糖，并且 bind 是相似的。但是，如果您这样做：

#include<functional>
#include<iostream>

void fn2(int a, int b)
{
  std::cout << a << ", " << b << std::endl;
}

void fn1(int a, int b)
{
  //auto bound = std::bind(fn2, a, b);
  //static auto bound = std::bind(fn2, a, b);
  //auto bound = [&]{ fn2(a, b); };
  static auto bound = [&]{ fn2(a, b); };
  bound();
}

int main()
{
  fn1(3, 4);
  fn1(1, 2);
  return 0;
}

现在，如果我使用第一个 auto bound = std::bind(fn2, a, b);，我会得到 ​​p> 的输出

3、4

1, 2

，第二个我得到

3, 4

3、4

。第三个和第四个我得到像第一个一样的输出。

现在我明白了为什么第一个和第二个会这样工作，它们在函数调用开始时被初始化（静态的，只有第一次被调用）。然而，3 和 4 似乎有编译器的魔力，其中生成的函子并没有真正创建对封闭范围变量的引用，而是实际上锁定了符号，无论它是否仅在第一次或每次初始化。

有人可以澄清这里实际发生的事情吗？

编辑：我缺少的是使用static auto bound = std::bind(fn2, std::ref(a), std::ref(b)); 让它作为第四个选项。

Answer 1

你有这个代码：

static auto bound = [&]{ fn2(a, b); };

分配仅在您第一次调用此函数时完成，因为它是static。所以实际上它只被调用一次。当您制作 lambda 时，编译器会创建闭包，因此会捕获从第一次调用 fn1 时对 a 和 b 的引用。这是非常危险的。它可能会导致悬空引用。我很惊讶它没有崩溃，因为您正在从按值传递的函数参数关闭到局部变量。

我推荐这篇关于 lambdas 的优秀文章：http://www.cprogramming.com/c++11/c++11-lambda-closures.html。

Answer 2

作为一般规则，仅当您的闭包将在当前范围结束时消失时才使用 [&] lambdas。

如果它要超过当前范围，并且您需要通过引用，请显式捕获您要捕获的内容，或者创建指向您要捕获的内容的本地指针并按价值捕获它们。

在您的情况下，您的 static lambda 代码充满了未定义的行为，因为您 [&] 在第一次调用中捕获 a 和 b，然后在第二次调用中使用它。

理论上，编译器可以重写您的代码以通过值而不是通过引用捕获a 和b，然后每次都调用它，因为该实现与您编写的实现之间的唯一区别发生在行为是未定义的，结果会更快。

它可以通过完全忽略您的static 来完成更有效的工作，因为在您第一次调用时离开范围后，您的static 对象的整个状态是未定义的，并且构造没有可见的副作用。

要解决您的 lambda 问题，请使用 [=] 或 [a,b] 引入 lambda，它会按值捕获 a 和 b。当我希望 lambda 比当前块持续更长时间时，我更喜欢在 lambda 上显式捕获状态。