如果返回一個向量項，那么lambda表達式的返回類型是什么？

Question

請考慮以下代碼段：

#include <iostream>
#include <vector>
#include <functional>

int main() 
{
    std::vector<int>v = {0,1,2,3,4,5,6};
    std::function<const int&(int)> f = [&v](int i) { return v[i];}; 
    std::function<const int&(int)> g = [&v](int i) -> const int& { return v[i];};

    std::cout << f(3) << ' ' << g(3) << std::endl;
    return 0;
}

我期待相同的結果：在f ， v由const引用傳遞，因此v[i]應該具有const int& type。

但是，我得到了結果

 0 3

如果我不使用std :: function，一切都很好：

#include <iostream>
#include <vector>
#include <functional>

int main() 
{
    std::vector<int>v = {0,1,2,3,4,5,6};
    auto f = [&v](int i) { return v[i];}; 
    auto g = [&v](int i) -> const int& { return v[i];};

    std::cout << f(3) << ' ' << g(3) << std::endl;
    return 0;
}

輸出：

3 3

因此，我想知道：

1. 在第二個片段中，lambda表達式f的返回類型是什么？ 被f一樣g ？

2. 在第一個片段中，構造std::function f時發生了什么，導致錯誤？

Answer 1

lambda的返回類型使用auto返回類型推導規則，它剝離了引用性。 （最初它使用了一組略有不同的規則，這些規則基於左值到右值的轉換（也刪除了引用），但是由DR改變了 。）

因此， [&v](int i) { return v[i];}; 返回int 。 因此，在std::function<const int&(int)> f = [&v](int i) { return v[i];}; ，調用f()返回一個懸空引用。 綁定對臨時的引用會延長臨時的生命周期，但在這種情況下綁定發生在std::function的機器內部，所以在f()返回時，臨時就已經消失了。

g(3)很好，因為const int & return直接綁定到向量元素v[i] ，因此引用永遠不會懸空。

Answer 2

如果返回一個向量項，那么lambda表達式的返回類型是什么？

這是錯誤的問題。

如果沒有明確指定 lambda表達式，你應該問什么是返回類型？ 。

答案在C ++ 11 5.1.2 [expr.prim.lambda]第5段中給出，其中它表示lambda是否沒有return expr; 聲明它返回void ，否則：

lvalue-to-rvalue轉換（4.1），數組到指針轉換（4.2）和函數到指針轉換（4.3）之后返回表達式的類型;

_{（參見下面的TC對DR 1048的評論，它略微改變了這個規則，編譯器實際上實現了更改的規則，但在這種情況下並不重要。）}

lvalue-to-rvalue轉換意味着如果return語句返回像v[i]這樣的左值，它會衰減為rvalue，即它只返回int值。

所以你的代碼的問題是lambda返回一個臨時的，但是包裝它的std::function<const int&(int)>綁定了對該臨時的引用。 當您嘗試打印出臨時值已經消失的值（它已經綁定到一個不再存在的堆棧幀的對象），因此您有未定義的行為。

修復是使用std::function<int(int)>或確保lambda返回有效的引用，而不是rvalue。

在C ++ 14中，非lambdas也可以使用返回類型推導，例如：

auto f(std::vector<int>& v, int i) { return v[i]; }

這遵循與lambda的C ++ 11規則類似（但不完全相同）的規則，因此返回類型為int 。 要返回引用，您需要使用：

decltype(auto) f(std::vector<int>& v, int i) { return v[i]; }

Answer 3

1. 我假設第一個lambda可能返回int或int& ¹。 不是const int&因為引用v不是const對象（捕獲本身不可變是無關緊要的，因為那是引用本身）

2. 當綁定到const-ref時，臨時值的生命周期延伸到封閉范圍的末尾

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¹我稍后會嘗試深入研究。 現在，我會定期演繹直覺並說auto會導致int ，而auto&會推斷int& ，所以我希望實際的返回類型是int 。 如果有人打敗我，那就更好了。 我幾個小時都沒有時間

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