lambda如何捕获局部静态变量？

Question

在下面的代码中，我没有指定任何捕获模式，但some_static在闭包内是可见的。 所以问题是它是否实际被捕获，或者以某种方式以其他方式引用。

额外的问题是是否允许编译器将这样的lambda转换为自由函数而不是闭包 - 这可能是因为没有指定捕获列表。

std::vector<std::function<bool(int)>> filters;

int main()
{
    static int some_static = 1;
    filters.emplace_back([](int){
      return some_static == 2;
    });
}

Answer 1

您不需要捕获全局变量或static变量。 如果要使用它们，则只需捕获自动变量。

因此，是的，您可以将这样的lambda转换为函数指针。

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Cppreference：

在lambda的到达范围内，使用通常的非限定名称查找来查找没有初始化器（除了this-capture）之外的任何捕获中的标识符 。 查找的结果必须是在达到范围内声明的自动存储持续时间的变量 。

（强调我的）

“捕获”意味着将变量的复制或引用放入lambda对象本身。

全局和static变量具有固定的内存位置 。 您不需要存储副本或对它们的引用来使用它们，因为它们的位置在编译时是已知的并且不会更改。

^{（如果你真的想拥有一个全局变量或static变量的副本，你可以使用C ++ 14中的命名捕获创建它，它允许你在lambda对象中创建一个自定义成员变量。但是如果你不需要这样的捕获只想使用那个全局/ static变量。）}

另一方面，自动变量没有固定的位置 。 在完全相同的位置创建的多个lambdas可以引用不同的自动变量。 因此，lambda对象必须捕获这样的变量 - 这意味着包含对使用过的自动变量的引用或它的副本。

Answer 2

通常，lambda被实现为具有变量和单个成员函数的类（在幕后）。 但是当它捕获静态时，这不是必需的 - 因为代码是由编译器生成的，它没有范围规则，它可以直接访问静态。 因此，仅捕获静态变量的lambda将具有空的类成员列表，并且可能优化为简单的函数指针。