为什么 lambda 通过引用捕获仍在使用悬空引用？答案

【问题标题】：Why does lambda capture by reference is still working with dangling references?为什么 lambda 通过引用捕获仍在使用悬空引用？
【发布时间】：2020-08-11 10:34:06
【问题描述】：

令我惊讶的是，下面的 C++ 程序：

#include <iostream>
#include <functional>


int main() {
    std::function<void(void)> f;
    {
        int x = 1;
        f = [&x]() { std::cout << x; };
    }
    //std::cout << x;  // error: use of undeclared identifier 'x'
    f();               // no error!
    return 0;
}

输出：

我希望得到的输出与取消注释注释行时得到的输出相同：

error: use of undeclared identifier 'x'

因为 lambda f 捕获了自动变量 x 通过引用（不是 通过值）并且 x 在调用点不在上下文中f()（所以 x 中的 f body 是一个悬空引用）。

为什么通过引用捕获的 lambda 仍然适用于悬空引用？

【问题讨论】：

这是未定义的行为，你很幸运得到了你所做的输出，而且它似乎正在工作，不同的编译器/不同的优化或编译器标志可能会破坏它。
为什么在没有任何 lambdas 的情况下悬空引用起作用？

标签： c++ lambda scope reference name-binding

【解决方案1】：

为什么通过引用捕获的 lambda 仍然适用于悬空引用？

这是未定义的行为，因此可以有任何理由说明它的工作方式。如果你编译代码：

在这里试试：https://godbolt.org/z/5dd5sM

clang++ -O3 -fsanitize=address

您将立即获得：

ERROR: AddressSanitizer: stack-use-after-scope on address ....
READ of size 4...

【讨论】：

【解决方案2】：

它不工作。这只是一个巧合，它显示为 1。只是在调用 lambda 时驻留在捕获的地址中的东西保存了可以解释为值为 1 的 int 类型的值。

lambda 的生命周期大于变量的生命周期。变量 x 在右大括号处被销毁，但 lambda 仍然持有对它的引用。任何访问该引用的尝试都会导致未定义的行为。

在 lambda 声明中，您告诉什么要捕获。使用声明它的地方的当前范围。在调用 lambda 时，您告诉 when 进行捕获。这就是为什么它与您问题中的参考文献相比可以编译的原因。但您有责任提供所用变量的正确生命周期。

【讨论】：