c++ - g++-5 中的 lambda 错误中的自动？

Question

以下代码包含两个相同的 lambda，但在使用 g++5 编译时会产生不同的答案。在参数声明中使用 auto 关键字的 lambda 编译正常，但返回零而不是正确计数 1。为什么？我应该添加使用 g++-6 生成正确输出的代码。

g++-5 -std=c++14 file.cc
./a.out
Output:
f result=0  (incorrect result from lambda f)
...
g result=1  (correct result from lambda g)
...

#include<iostream>
#include<set>
#include<vector>
#include<algorithm>
using namespace std;

enum obsMode { Hbw, Lbw, Raw, Search, Fold};

int main(int , char **)
{
    static set<obsMode> legal_obs_modes = {Hbw, Lbw, Raw, Search, Fold};
    vector<obsMode> obs_mode = { Hbw,Lbw,Hbw,Lbw};
    // I named the lambdas to illustrate the issue 
    auto f =    [&] (auto i) -> void
        {
            cout << "f result=" << legal_obs_modes.count(i) << endl;
        };
    auto g =    [&] (obsMode i) -> void
        {
            cout << "g result=" << legal_obs_modes.count(i) << endl;
        };
    // f does not work
    for_each(obs_mode.begin(), obs_mode.end(), f);
    // g does work
    for_each(obs_mode.begin(), obs_mode.end(), g);
    return 0;
}

Answer 1

稍微深入地研究这个问题就会发现问题所在。

它似乎从 5.1 一直存在到 6.1(根据 Compiler Explorer )，我注意到 this targeted-for-fix-in-6.2 bug report这可能是相关的。错误的代码是:

#include <iostream>
#include <functional>
int main() {
    static int a;
    std::function<void(int)> f = [](auto) { std::cout << a << '\n'; };
    a = 1;
    f(0);
}

它打印了 0 而不是正确的 1。基本上，静态变量和 lambda 的使用引起了一些麻烦，因为在创建 lambda 时，lambda 可以使用静态变量作为拷贝。对于那个特定的错误报告，这意味着静态变量似乎始终具有创建 lambda 时的值，无论您在此期间对它做了什么。

我最初认为这不可能是相关的，因为这个问题中的静态是在声明时初始化的，并且在 lambda 创建后从未改变。但是，如果您在创建 lambda 之前放置以下行并将其作为每个 lambda 中的第一行，并使用带有选项 --std 的 x86-64 6.1 进行编译(同样，在 Compiler Explorer 上) =c++14:

cout << &legal_obs_modes << ' ' << legal_obs_modes.size() << '\n';

然后你会看到一些非常有趣的东西(为了便于阅读，我重新格式化了一点):

0x605220 5

0x605260 0 f result=0
0x605260 0 f result=0
0x605260 0 f result=0
0x605260 0 f result=0

0x605220 5 g result=1
0x605220 5 g result=1
0x605220 5 g result=1
0x605220 5 g result=1

失败的 f 的大小为零而不是五个，并且地址完全不同。零大小足以表明 count 将返回零，这仅仅是因为空集中没有元素。我怀疑不同的地址是所涵盖的同一问题的表现在链接的错误报告中。

您实际上可以在 Compiler Explorer 汇编器输出中看到这一点，其中两个不同的 lambda 加载了一个不同集合地址:

mov    edi, 0x605260 ; for f
mov    edi, 0x605220 ; for g

使设置自动而不是静态会导致问题完全消失。地址在 lambdas 和它们之外的 中是相同的，0x7ffd808eb050(在堆栈上而不是在静态区域，因此值发生了巨大变化)。这往往与静态变量实际上并未在 lambda 表达式中捕获这一事实有关，因为它们总是应该位于同一地址，因此可以按原样使用。

因此，问题似乎是 f lambda 及其 auto 推导出的参数正在制作静态的拷贝数据而不是就地使用它。我的意思不是好的拷贝，我的意思是类似于 2017 年某个时候碳粉用完的复印机 :-)

因此，在回答您关于这是否是一个错误的具体问题时，我认为共识将是相当强调是的。