C++ lambda：好的参考与坏的参考

Question

我正在观看 CppCon 2015 视频：为什么按值捕获是好的，而按引用捕获是不好的。

Arthur 解释了，但我不明白...Arthur 说一个错误的引用指的是一个局部变量然后退出，但是退出后堆栈应该清理并且局部变量消失了，所以有什么问题？

Answer 1

BAD_increment_by returns 一个包含对 y 的引用的闭包，但是当该函数 returns 时 y 超出范围，所以它包含一个悬空引用。任何调用该闭包的尝试都是未定义的行为。

因为同样的原因，它很糟糕：

int& BAD_copy(int x) { return x; }

不好。

Answer 2

我想尝试用另一种方式解释@Barry 的回答。

让我们写下里面发生的事情BAD_increment_by。

有一个局部变量，y。
通过引用捕获 lambda y。这将创建一个名为 y 的引用。好吧，他们恰好有相同的名字，这令人困惑......让我们称第一个为"value y"，第二个为"reference y"。
lambda 的主体使用引用 y。
lambda 由 BAD_increment_by 返回。

从BAD_increment_by回来后，

值 y 不再存在。
引用 y 仍然指向值 y...
等等！值 y 不存在！参考 y 指向不存在的内容！

当有人调用 lambda 时，

已阅读参考 y。
由于引用 y 是一个引用，我们被重定向到值 y。
呃……是真的值y还是我的幻觉？

结论是：调用lambda时，使用了悬空引用。行为未定义。

Answer 3

您可以将 lambda 视为 shorthand 对应 class 并定义了 operator()，因此可以将其视为函数。

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

以下内容可被视为简写：

struct BadClosure
{
    int&   y;
    BadClosure(int& y) // y is the only variable in scope
        : y(y)         // So the `&` only captures 'y'
    {}
    auto operator()(int x){return x+y;}
};
auto BAD_increment_by(int y)
{
    return BadClosure(y);
}

所以如果我使用上面的：

int main()
{
     // This object now has a reference to 
     // parameter 'y' from the function `BAD_increment_by()`
     //
     // But this function has exited.
     // So the reference held by this object is no longer
     // valid (ie it is a dangling reference).
     auto addTwo = BAD_increment_by(2);


     // Now use it
     // Internally this access the member y
     // which is a reference to the parameter 'y'
     // from a function that is no longer executing.
     std::cout << addTwo(5) << "\n";
}

C++ lambda：好的参考与坏的参考

C++ lambda: good reference vs. bad reference

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lambda

reference

pass-by-reference