c++ - 通过 lambda 调用成员函数时意外未初始化的数据

Question

考虑以下短程序。我正在使用 std::function 和 lambda 将成员函数对象 (initialise) 设置为成员函数 (initialiser)类(A)。 initialise() 然后在 4 个地方被调用:1. 在 main 的 A 的构造函数中，2. 直接从 main ，3. 在 A 的构造函数中来自 B 的构造函数，以及 4. 直接来自 B 的构造函数。

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

    class A {
    public:
        A(std::vector<int> const& sizes) : m_sizes(sizes) {
            set_initialiser();
            initialise();
        }
        A() = default;
        std::function<void()> initialise;
        void set_initialiser() { initialise = [this]() {return initialiser(); }; };
        // void set_initialiser() { initialise = std::bind(&A::initialiser, this); }; // the same occurs if I use bind instead of a lambda

    private:
        std::vector<int> m_sizes;
        void initialiser() {
            std::cout << "m_sizes size = " << m_sizes.size() << ", with contents:";
            for (auto & s : m_sizes)
                std::cout << " " << s;
            std::cout << std::endl;
        };
    };

    class B {
    public:
        B(std::vector<int> const& v) {
            a = A(v);
            a.initialise(); // here a.m_sizes and a.initialise.functor.this.m_sizes differ
        };
    private:
        A a;
    };

    int main(int argc, char* argv[])
    {
        auto a = A({ 4,3,2,1 });
        a.initialise();
        auto b = B({ 4,3,2,1 });
        return 0;
    }

编译并运行此代码会出现以下意外(至少对我而言)的行为。

m_sizes size = 4, with contents: 4 3 2 1                                                                                
m_sizes size = 4, with contents: 4 3 2 1                                                                                            
m_sizes size = 4, with contents: 4 3 2 1                                                                                
m_sizes size = 0, with contents:

谁能解释为什么最后一次调用 initialise() 包含未初始化的 m_sizes？我怀疑这一定与 lambda 中使用的 this 的不同实例有关，但我不明白为什么从 main 调用它应该有任何区别并从另一个类调用它。

Answer 1

a = A(v);

这一行创建了一个临时对象A(v)(我称它为t)，并将其数据复制到a。 t.initialise 包含一个 lambda，它按值捕获了 this(即 &t)。然后将此 lambda 复制到 a.initialise；但是请注意，它仍然引用 &t。

然后，完整的表达式结束，t 被销毁(因为它是临时的)，a.initialise 中捕获的指针现在悬空。下一次调用 a.initialise() 会解除对悬垂指针的引用，从而产生未定义的行为。

请注意，完全相同的问题(相同的未定义行为)也发生在您的 main 中，但其效果不同。以下是对原因的推测，但请记住，未定义的行为是未定义的，任何事情都可能发生。

我假设在 main 内部，发生了复制省略，并且临时 A({ 4,3,2,1 }) 直接在 的空间中构造>a，使其 this 与 a 相同，这使得对 initialise 的调用仍然有效。

在 B 的构造函数中，复制省略是不可能的(因为你正在做赋值而不是初始化)，所以临时对象确实被销毁了，留下了一个正确销毁的 vector ，它恰好仍然与您的情况下的空 vector 相同(可能是因为它已从临时移动到 a)。

再次声明:这只是猜测，代码完全错误。