Lambda：可以懸掛的副引用捕獲

Question

有效的現代C ++中的Scott Meyers在lambda章節中說：

請考慮以下代碼：

void addDivisorFilter()
{
    auto calc1 = computeSomeValue1();
    auto calc2 = computeSomeValue2();

    auto divisor = computeDivisor(calc1, calc2);

    filters.emplace_back(
          [&](int value) { return value % divisor == 0; }
    );
}

這段代碼是一個等待發生的問題。 lambda引用局部變量divisor ，但當addDivisorFilter返回時，該變量不再存在。 這是在filters.emplace_back返回后立即執行的，因此添加到filters的函數在到達時基本上是死的。 使用該過濾器幾乎從創建時開始產生未定義的行為。

問題是：為什么它是一個未定義的行為？ 根據我的理解， filters.emplace_back僅在lambda表達式完成后返回，並且在執行期間， divisor有效。

更新

我錯過的重要數據包括：

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

Answer 1

那是因為向量filters的范圍超過了其中一個函數。 在函數出口處，向量filters仍然存在，並且捕獲的對divisor引用現在是懸空的。

根據我的理解，filters.emplace_back僅在lambda表達式完成后返回，並且在執行期間，除數有效。

這不是真的。 向量存儲從閉包創建的lambda，並且不“執行”lambda，在函數退出后執行lambda。 從技術上講，lambda是從一個內部使用引用的閉包（一個依賴於編譯器的類）構造的

#include <vector>
#include <functional>

struct _AnonymousClosure
{
    int& _divisor; // this is what the lambda captures
    bool operator()(int value) { return value % _divisor == 0; }
};

int main()
{
    std::vector<std::function<bool(int)>> filters;
    // local scope
    {
        int divisor = 42;
        filters.emplace_back(_AnonymousClosure{divisor});
    }
    // UB here when using filters, as the reference to divisor dangle
}

Answer 2

在addDivisorFilter處於活動狀態時，您沒有評估lambda函數。 您只是將“函數”添加到集合中，而不知道何時可以對其進行評估（可能在addDivisorFilter返回后很長時間）。

Answer 3

除了@ vsoftco的答案之外，以下修改過的示例代碼可以讓您體驗到這個問題：

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

void addDivisorFilter(std::vector<std::function<int(int)>>& filters)
{
    int divisor = 5;

    filters.emplace_back(
          [&](int value) { return value % divisor == 0; }
    );
}

int main()
{
    std::vector<std::function<int(int)>> filters;
    addDivisorFilter(filters);
    std::cout << std::boolalpha << filters[0](10) << std::endl;
    return 0;
}

實例

此示例在運行時導致Floating point exception ，因為當在main計算lambda時，對divisor的引用無效。