c++ - 什么时候通过引用在另一个 lambda 中捕获一个 lambda 是安全的？

Question

假设您有以下程序:

static std::function<int(int)> pack_a_lambda( std::function<int(int)> to_be_packed ) {
    return [=]( int value ) {
        return to_be_packed( value * 4 );
    };
}

int main() {
    auto f = pack_a_lambda( []( int value ) {
        return value * 2;
    } );

    int result = f( 2 );

    std::cout << result << std::endl; // should print 16
    return 0;
}

我没有尝试过上面的确切代码，因为我在 Google Tests 中对其进行了测试，然后像上面一样对其进行了轻微编辑。所以，函数 pack_a_lambda将 lambda 按值作为输入。在这里，我相信临时 lambda 被复制了。然后，当我们创建新的 lambda 时，我们再次捕获复制的 lambda to_be_packed按值(value)。它有效，在我看来它应该是安全的。

现在假设我们通过引用来捕获那个 lambda:

static std::function<int(int)> pack_a_lambda( std::function<int(int)> to_be_packed ) {
    return [&]( int value ) {
        return to_be_packed( value * 4 );
    };
}

在我的特定用例中，生成的 lambda 执行速度快了四倍。不过，在上面的简化示例中，我无法重现这种差异。事实上，这里似乎通过引用捕获 lambda 使它变得稍微慢一些。因此，显然存在一些性能差异。

但它安全吗？论据 to_be_packed是复制的，但它仍然是临时的吗？那应该使它不安全。但我不确定。我的 UB sanitizer 和我的 AddressSanitizer 没有提示，但我承认这并不能证明什么。如果我通过 to_be_packed引用...

static std::function<int(int)> pack_a_lambda( const std::function<int(int)> &to_be_packed ) {
    return [&]( int value ) {
        return to_be_packed( value * 4 );
    };
}

... AddressSanitizer 提示，这并不奇怪，因为我传递给函数的 lambda 也是临时的。所以剩下的例子二:它是否安全，以及在某些情况下执行速度更快的可能原因是什么？

Answer 1

static std::function<int(int)> pack_a_lambda( std::function<int(int)> to_be_packed ) {
    return [&]( int value ) {
        return to_be_packed( value * 4 );
    };
}

当您“返回”对局部变量的引用时，是未定义的行为。
按值(value)计算是这里的安全方式。

static std::function<int(int)> pack_a_lambda(const std::function<int(int)>& to_be_packed ) {
    return [&]( int value ) {
        return to_be_packed( value * 4 );
    };
}

可能是正确的。您必须确保传递参数的生命周期长于返回的 std::function .

auto func = std::function([]( int value ) {
        return value * 2;
    });
auto f = pack_a_lambda(func); // OK
// auto f2 = pack_a_lambda([](int){ return 42;}); // KO: temporary std::function created

因为临时可以绑定(bind)到 const 引用，在这种情况下，删除 r 值版本更安全:

static std::function<int(int)> pack_a_lambda(std::function<int(int)>&&) = delete;