Lambda 通过引用捕获右值引用

Question

下面的代码符合标准吗？ (godbolt)

即by-ref 捕获代表临时的转发引用，并从函数返回结果 lambda by-value，在相同的表达式.

当然，存储 lambda 以备后用会使它包含悬空引用，但我指的是 main.

中的确切用法

我的疑虑与 this SO answer and potentially this language defect 有关。具体来说，有一条令人生畏的评论说 "the reference capture lifetime rule in the standard references captured variables, not data, and their scope" - 这似乎是说捕获的对临时对象的引用在我的代码中可能无效。

#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <cassert>

template<typename F>
auto invoke(F&& f)
{
    return f();
}

template<typename F>
auto wrap(F&& f)
{
    return [&f]() {return f();}; // <- this by-ref capture here
}

int main()
{
    int t = invoke(wrap(
        []() {return 17;}
    ));

    assert(t == 17);
    return t;
}

Answer 1

是的，您的代码中没有 UB。 f 绑定到 lambda，但您在同一表达式中调用捕获 f 的 lambda，因此它的生命周期尚未结束。您链接的缺陷报告阐明了通过引用获取引用的含义。通过澄清引用捕获实际上是对捕获引用绑定到的对象的引用来解决。

在您的例子中，捕获的 f 是对 lambda 的引用（而不是参数 f）。

Answer 2

您的代码中有 UB 相对较短 window。（注意：这是一个很奇怪的说法）。原始的 lambda 按引用捕获规则规定引用仅在捕获的变量超出范围之前有效。

这可能导致一种按引用捕获，否则在 C++ 标准中是不可能的。（您可以获得的最接近的是对包含引用的单成员结构的引用）

理论上，您可以利用这一事实使 lambda 引用捕获成为基于堆栈帧的；捕获当前堆栈帧，并且所有（几乎？）引用参数都将处于该堆栈帧的固定偏移量。

由于大多数（全部？）ABI 在后台将引用参数实现为指针，这将导致函数参数的引用参数是在 lambda 返回后悬空的引用。

没有编译器利用这个事实。该优化从未使用过，只是尽可能地观察到。 “lambda 的引用捕获具有变量引用的生命周期”规则从未被任何编译器（或至少我听说过的任何编译器）利用。

当它被发现时，它在标准中被作为缺陷解决方案解决，这意味着它追溯地重新定义了 c++11 的含义。

因此，虽然在历史 c++11 编译器下，这在技术上是 UB，但当前兼容的 c++11 编译器无法将其视为 UB，并且所有历史 C++11 编译器都以与当前编译器相同的方式对待它做。所以你是安全的。

Lambda 通过引用捕获右值引用

Lambda capturing rvalue reference by reference

c++

lambda

temporary-objects

forwarding-reference