Question

ISO C ++ 11规范的第5.1.2节第10节规定：

使用通常的规则查找捕获列表中的标识符用于不合格的名称查找（3.4.1）;每个这样的查找都应找到一个在到达时声明自动存储持续时间的变量本地lambda表达式的范围。实体（即变量或如果它出现在。）据说被明确捕获 lambda-expression的捕获列表。

这似乎意味着lambda无法捕获文件范围变量。例如，该程序应该是非法的：

#include <iostream>

int x = 13;

int main()
{
  auto l = [](){ return x; };

  std::cout << l() << std::endl;

  return 0;
}

但是，g++ 4.7.1会产生我期望的结果：

$ g++ --version
g++ (Ubuntu/Linaro 4.7.2-2ubuntu1) 4.7.2
Copyright (C) 2012 Free Software Foundation, Inc.
This is free software; see the source for copying conditions.  There is NO
warranty; not even for MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.

$ g++ -std=c++11 lambda.cpp 
$ ./a.out 
13

但是clang 3.0崩溃了：

$ clang --version
Ubuntu clang version 3.0-6ubuntu3 (tags/RELEASE_30/final) (based on LLVM 3.0)
Target: i386-pc-linux-gnu
Thread model: posix
$ clang -std=c++11 lambda.cpp 
0  libLLVM-3.0.so.1 0xb70a59e8
1  libLLVM-3.0.so.1 0xb70a5f34
2                   0xb775d400 __kernel_sigreturn + 0
3  clang            0x0869f2e9 clang::Sema::DeduceAutoType(clang::TypeSourceInfo*, clang::Expr*, clang::TypeSourceInfo*&) + 73
<snip>

我的程序是否违法？如果它是非法的，禁止捕获文件范围变量的理由是什么？

Answer 1

出于名称查找的目的，lambda的主体被认为是在lambda表达式的上下文中。也就是说，名称查找就像使用lambda之外的名称一样。见[expr.prim.lambda] / 7。例如：

#include <iostream>

int x = 13;
int y = 0;

int main()
{
  static int y = 42;
  int z = 1729;

  auto l = [/*forget about the capture for a moment*/]()
  { return x+y+z; };
  // find the names x,y,z as if they had been mentioned outside the lambda
  // find the locals y, z and the global x

  std::cout << l() << std::endl;

  return 0;
}

现在，您需要来捕获自动存储持续时间的变量。我想这会使它更容易出错，因为你可以复制并返回lambda，这样在调用lambda时自动变量就被破坏了：

int main()
{
  static int y = 42;

  std::function<int()> f;
  {
    int z = 1729;

    f = [](){ return x+y+z; }; // imagine we could do this
  }

  std::cout << f() << std::endl; // uh-oh!

  return 0;
}

当然，对于具有静态存储持续时间的变量，不会出现此问题。

具体来说，[expr.prim.lambda] / 12说：

如果 lambda-expression 或函数调用的实例化通用lambda的运算符模板odr-uses（3.2）this或a 具有自动存储持续时间的变量，从其到达范围，即实体应由 lambda-expression 捕获。

也可以通过名称查找找到非自动变量，但不受此规则的影响。您可以在不捕获的情况下使用它们。

N.B。 odr-use 放宽允许使用自动变量来捕获它们，例如：

int main()
{
  int x = 42;
  constexpr int y = 1789;

  auto l = []() -> int
  {
      decltype(x) my_var = 100;  // no odr-use of `x`
      return my_var*y;           // no odr-use of `y`
  };

  std::cout << l() << std::endl;

  return 0;
}

C ++ 11 lambda可以捕获文件范围变量吗？

1 个答案: