C++14 中泛型 Lambda 中的静态自动变量

Question

class A {
    public:
        int a;
        char b;
        double c;
        A ( int x, char y, double z ) : a(x), b(y), c(z){}
};

int main(){

    auto lambda = []( auto x ) {
        static auto y = x;
        // y = x;
        return y;
    };

    int    a = lambda(1);
    char   b = lambda('a');
    double c = lambda(1.5);
    A      d = lambda( A( 2, 'b', 2.5 ) );

    return 0;
}

此代码在 Clang 3.8.0 和 GCC 5.4.0 中编译，并且运行良好。但是，考虑到变量 y 是 static：

变量的类型是什么y？ y 的类型是否会在每次调用 lambda 时发生变化？
变量 y 是否在每次调用时都被初始化，尽管它是 static？注释赋值 // y = x 不需要更新变量 y.
此行为是否符合 C++14 标准？

如果我在每次调用中打印 sizeof(y)，我将分别得到 4、1、8 和 16。

On local and global static variables in C++

Answer 1

你的 lambda 是通用的。这意味着这是一个伪装的模板。根据模板特化的一般规则处理这种情况。

对于每个特定的推导类型的参数 x，您将获得函数的单独特化。因此，是的，对于每个特定类型的 x，您都会得到一个单独的 y 副本。但是底层机制并没有以某种方式本地化在您的 static 中，而是您的函数的整个主体 "copied" 产生了该函数的单独独立实现。

你的 lambda 的每个特化都有一个单独的 y 副本，它只会在第一次调用该特定特化时初始化一次。

情况实际上等同于更明确的

template <typename T> void foo(T x)
{
  static T y = x;
  std::cout << y << std::endl;
}

int main()
{
  foo(1);
  foo('a');
  foo(1.5);
  foo(3.0);
}

输出 1、a、1.5 和 1.5。

在此示例中，您获得了 foo 的三个独立特化：foo<int>、foo<char> 和 foo<double>。 foo 的每个版本都有自己的 y 版本，这意味着在此示例中有三个不同的静态 y。对每个特化的第一次调用将初始化 y，后续调用将不会重新初始化它。在这种情况下，对 foo(1.5) 的调用会为 foo<double> 初始化 y，但对 foo(3.0) 的后续调用不会。

同样的事情也发生在你的案例中，只是使用了不同的语法。

Answer 2

Lamda with auto 无非是class operator() 重载为模板，使用auto 进行类型推导（遵循模板参数推导规则）

在这种情况下，您拥有与此函数对象模板运算符的实例化一样多的静态 y 字段。

初始化就像手写的那样完成 class 这是第一次触发函数（在这种情况下是 lambda）

C++14 中泛型 Lambda 中的静态自动变量

Static Auto Variable in Generic Lambda in C++14

c++

lambda

static

auto

c++14