Question

（我已经阅读了What is the lifetime of lambda-derived implicit functors in C++?，但它没有回答这个问题。）

我理解C ++ lambda语法只是用于创建具有调用操作符和某个状态的匿名类的实例的糖，并且我理解该状态的生存期要求（由您是否通过引用的值捕获来决定。）但是lambda对象本身的生命周期是多少？在以下示例中，返回的std::function实例是否有用？

std::function<int(int)> meta_add(int x) {
    auto add = [x](int y) { return x + y; };
    return add;
}

如果是，如何运作？这对我来说似乎有点太神奇了 - 我只能想象它是通过std::function复制我的整个实例来工作的，这可能会非常沉重，具体取决于我捕获的内容 - 过去我使用std::function主要是使用裸函数指针，复制它们很快。鉴于std::function的类型擦除，它似乎也存在问题。

Answer 1

如果你用手动编织器替换你的lambda，那么它的生命周期正是如此：

struct lambda {
   lambda(int x) : x(x) { }
   int operator ()(int y) { return x + y; }

private:
   int x;
};

std::function<int(int)> meta_add(int x) {
   lambda add(x);
   return add;
}

将创建对象meta_add函数的本地对象，然后将[其中包含x]的值移动到返回值中，然后本地实例将超出范围并照常被摧毁。但是只要持有它的std::function对象发生，该函数返回的对象将保持有效。这多长时间显然取决于调用上下文。

Answer 2

对于std::function而言，你似乎比lambdas更加困惑。

std::function使用了一种名为type-erasure的技术。这是一个快速的飞行。

class Base
{
  virtual ~Base() {}
  virtual int call( float ) =0;
};

template< typename T>
class Eraser : public Base
{
public:
   Eraser( T t ) : m_t(t) { }
   virtual int call( float f ) override { return m_t(f); }
private:
   T m_t;
};

class Erased
{
public:
   template<typename T>
   Erased( T t ) : m_erased( new Eraser<T>(t) ) { }

   int do_call( float f )
   {
      return m_erased->call( f );
   }
private:
   Base* m_erased;
};

为什么要删除该类型？我们想要的类型不是int (*)(float)吗？

类型擦除允许的内容Erased现在可以存储任何可调用的值，如int(float)。

int boring( float f);
short interesting( double d );
struct Powerful
{
   int operator() ( float );
};

Erased e_boring( &boring );
Erased e_interesting( &interesting );
Erased e_powerful( Powerful() );
Erased e_useful( []( float f ) { return 42; } );

Answer 3

这是：

[x](int y) { return x + y; };

相当于:(或者也可以考虑）

struct MyLambda
{
    MyLambda(int x): x(x) {}
    int operator()(int y) const { return x + y; }
private:
    int x;
};

所以你的对象正在返回一个看起来就像那样的对象。其中有一个定义良好的复制构造函数。因此，它可以从函数中正确复制似乎非常合理。

Answer 4

在您发布的代码中：

std::function<int(int)> meta_add(int x) {
    auto add = [x](int y) { return x + y; };
    return add;
}

函数返回的std::function<int(int)>对象实际上包含已分配给局部变量add的lambda函数对象的移动实例。

当您定义捕获按值或按引用的C ++ 11 lambda时，C ++编译器会自动生成唯一的函数类型，其实例是在调用lambda或将其赋值给变量时构造的。为了说明，您的C ++编译器可能会为[x](int y) { return x + y; }定义的lambda生成以下类类型：

class __lambda_373s27a
{
    int x;

public:
    __lambda_373s27a(int x_)
        : x(x_)
    {
    }

    int operator()(int y) const {
        return x + y;
    }
};

然后，meta_add函数基本上等同于：

std::function<int(int)> meta_add(int x) {
    __lambda_373s27a add = __lambda_373s27a(x);
    return add;
}

编辑：顺便说一句，我不确定你是否知道这一点，但这是C ++ 11中函数currying的一个例子。

C ++ lambda表达式的生命周期是多少？

4 个答案: