Question

我一直在努力解决lambda表达式的一个问题，这个问题正在危害我的一个项目。我找到了一个解决方案，但我想确切地了解它的工作原理和原因，以及它是否可靠。

#include <iostream>
#include <functional>
#include <unordered_map>

typedef std::function<const int&(const int&)> Callback;

int f(int i, Callback callback) {
    if (i <= 2) return 1;
    return callback(i-1) + callback(i-2);
}

int main(void) {

    std::unordered_map<int, int> values;

    Callback callback = [&](const int& i) {
        if (values.find(i) == values.end()) {
            int v = f(i, callback);
            values.emplace(i, v);
        }
        return values.at(i);
    };

    std::cout << f(20, callback) << std::endl;

    return 0;

}

我知道这是计算第20个斐波纳契数的一种疯狂方法，但它是我能够详细说明的最紧凑的SSCCE。

如果我用g++ -O0编译上面的代码并执行程序，我得到6765，这实际上是第20个Fibonacci数。如果我使用-O1，-O2或-O3进行汇编，我会收到262144，这是垃圾。

如果我使用Valgrind（使用-O0 -g进行编译）对程序进行概要分析，我会在行Conditional jump or move depends on uninitialised value(s)上获得std::cout << f(20, callback) << std::endl;，但堆栈跟踪没有说明任何有用的内容。

我不知道为什么我最终得到了这个：

Callback callback = [&](const int& i) -> const int& {

通过这个小小的修改，一切都按预期编译，任何优化级别，Valgrind报告没有问题。

你能帮我理解发生了什么吗？

Answer 1

如果没有-> const int&，则lambda的返回类型为int。由于Callback的返回类型为const int&，callback最终会返回对用于保存lambda表达式返回值的临时值的引用。未定义的行为。

对于这个简单的例子，简单的解决方法是根本不使用引用（Example at Coliru），但我认为你的真实代码处理的重量级对象比int更重要。遗憾的是，当您指定一个返回对其返回类型引用的std::function的非引用的函数时，未指定std::function进行警告。

Answer 2

Casey的answer即将开启。我想补充一些东西。（很明显，在凯西的好答案之上添加正在成为我的常见行为;-)。）实际上，我的评论是gd1对Casey post的评论。

我猜OP正在使用g++ -std=c++1y，因为在C ++ 11中，返回的lambda类型设置为void。实际上，只有当lambda的主体包含单个return语句时，编译器才会推断出返回的类型。否则，编译器假定此类型为void。在C ++ 14中，返回类型的自动演绎（不仅对于lambda而且对函数而言）更强大。

正如人们可以看到n3582 - 那些被批准用于C ++ 14并且gcc的实现是参考的论文 - 陈述

普通汽车永远不会推断出参考，[...]

在OP的示例中，返回的类型为int（不是const int&）。我相信可以使用-> decltype(auto)让自动扣除产生参考。

使用棘手的lambda表达式的奇怪的未定义行为

2 个答案: