c++ - 为什么这个 lambda [=] 捕获会创建多个拷贝？

Question

在以下代码中:

#include <iostream>
#include <thread>

using namespace std;

class tester {
public:
    tester() { 
        cout << "constructor\t" << this << "\n"; 
    }
    tester(const tester& other) { 
        cout << "copy cons.\t" << this << "\n"; 
    }
    ~tester() { 
        cout << "destructor\t" << this << "\n"; 
    }

    void print() const { 
        cout << "print\t\t" << this << "\n"; 
    }
};

int main() {
    tester t;

    cout << "  before lambda\n";
    thread t2([=] {
        cout << "  thread start\n";
        t.print();
        cout << "  thread end\n";
    });

    t2.join();
    cout << "  after join" << endl;
    
    return 0;
}

使用 cl.exe 编译时(在 Windows 上)我得到以下信息:

constructor 012FFA93
  before lambda
copy cons.  012FFA92
copy cons.  014F6318
destructor  012FFA92
  thread start
print       014F6318
  thread end
destructor  014F6318
  after join
destructor  012FFA93

并与 g++ (在 WSL 上)我得到:

constructor     0x7ffff5b2155e
  before lambda
copy cons.      0x7ffff5b2155f
copy cons.      0x7ffff5b21517
copy cons.      0x7fffedc630c8
destructor      0x7ffff5b21517
destructor      0x7ffff5b2155f
  thread start
print           0x7fffedc630c8
  thread end
destructor      0x7fffedc630c8
  after join
destructor      0x7ffff5b2155e

我希望 [=]捕获将正好创建 tester 的 1 个拷贝.为什么有几个拷贝会立即销毁？

为什么 MSVC 和 GCC 之间存在分歧？这是未定义的行为还是什么？

Answer 1

该标准要求可调用对象传递给 std::thread 的构造函数。可有效复制构造 ( [thread.thread.constr] )

Mandates: The following are all true:

• is_­constructible_­v<decay_­t<F>, F>
  
• [...]

is_­constructible_­v<decay_­t<F>, F>与 is_copy_constructible 相同(或者更确切地说，它是相反的)。
这是为了允许实现自由地传递可调用对象，直到它到达被调用的点。 (事实上​​，标准本身建议可调用对象至少被复制一次。)
由于 lambda 被编译成一个重载函数调用运算符(仿函数)的小类，每次你的 lambda 被复制时，它都会创建一个捕获的拷贝 tester实例。
如果您不希望发生复制，您可以在捕获列表中引用您的实例:

thread t2([&ref = t] {
    cout << "  thread start\n";
    ref.print();
    cout << "  thread end\n";
});

Live Demo
输出:

constructor 0x7ffdfdf9d1e8
  before lambda
  thread start
print       0x7ffdfdf9d1e8
  thread end
  after join
destructor  0x7ffdfdf9d1e8