意外结果的 C++ 闭包

Question

我正在测试一些关于闭包的特性，但我遇到了一些问题，这里有一些代码，有一个包含 3 个 lambda 函数的 vector ，这些函数捕获 BuildFns 中的局部变量，所有 i 的内存位置都是相同的，但是，只有 main 函数的第一次调用实际输出 3，当我们在 main 中调用它们时，我们是否应该期望 vector 输出 3 中的所有函数？

#include <iostream>
#include <vector>
using namespace std;
auto BuildFns() {
  vector<function<void()>> vec;
  for (int i = 0; i < 3; i++) {
    cout << &i << '\n';
    vec.push_back([&i]() {
      cout << i << endl;
      cout << &i << '\n';
    });
  }
  return vec;
}


auto main() -> int {
  auto vec = BuildFns();
  vec[0]();
  vec[1]();
  vec[2]();
}

输出:

0x7ffeedfa25c8
0x7ffeedfa25c8
0x7ffeedfa25c8
3
0x7ffeedfa25c8
-1581316512  // what's wrong with this i? isn't it contained in the closure environment and can't be written if it's still been accessed?
0x7ffeedfa25c8
-1581316512
0x7ffeedfa25c8

预期:

0xaddress_of_i
0xaddress_of_i
0xaddress_of_i
3
0xaddress_of_i
3
0xaddress_of_i
3
0xaddress_of_i

Answer 1

这里的问题是，您正在通过引用 (&i) 对超出范围 (i) 的局部变量进行即时 BuildFns 捕获() 返回。通过引用捕获也可能是一个指针，并且作为局部变量，可能是指向此实例中堆栈的指针。因此，您不应该对值随机变化感到惊讶。它所需要的只是 std::function 调用中的某种机制写入堆栈，然后您的值就消失了。

如果您在创建闭包时确实需要 i 的值，请改为按值捕获。