c++ - 无状态 lambda 作为静态局部变量

Question

我正在尝试围绕无状态 lambda 编写一个模板化包装类。像这样的事情:

template <class TFuncOp>
class Adapter
{
public:
    void Op()
    {
        TFuncOp func; // not possible before C++20
        func();
    }
};

由于在 C++20 提供默认可构造 lambda 之前这是不可能的，因此我使用此技术来使我的类正常工作:Calling a stateless lambda without an instance (only type)

所以最终的解决方案如下所示:

template <class TFuncOp>
class Adapter
{
public:
    static TFuncOp GetOpImpl( TFuncOp *pFunc = 0 )
    {
        static TFuncOp func = *pFunc;
        return func;
    }

    void Op()
    {
        GetOpImpl()();
    }
};

template <class TFuncOp>
Adapter<TFuncOp> MakeAdapter(TFuncOp func )
{
    // Removing the line below has no effect.
    //Adapter<TFuncOp>::GetOpImpl( &func );
    return Adapter<TFuncOp>();
}

int main()
{
    auto adapter = MakeAdapter( [] { printf("Hello World !\n"); } );
    adapter.Op();
    return 0;
}

此代码适用于所有主要编译器(clang、gcc、msvc)。但有一个令人惊讶的发现。 GetOpImpl() 中 lambda 的静态本地实例的初始化(或缺少初始化)没有效果。无论哪种方式都可以正常工作。

谁能解释一下这是如何工作的？如果我使用 lambda 的静态本地实例而不初始化它，我是否会调用 UB？

Answer 1

无论如何，访问 nullptr 从来都不是一个好主意，因为它是 UB。

但是我们可以看到典型的实现生成的代码可以简单地工作。我尝试解释一下原因:

首先，它与 lambda 无关。这只是在没有数据的类上不需要使用复制构造函数。由于没有数据，生成的代码将不会访问传递的对象。在您的情况下，您“复制”指针 TFuncOp *pFunc = 0 指向的对象，该对象是一个 nullptr，如果必须访问该对象，它将崩溃。由于没有数据可供访问，典型的实现根本不会生成任何访问 nullptr 的代码。但它仍然是UB。

同样的方法适用于所有其他类型，并且 lambda 没有什么特别之处!

struct Empty
{
    void Do() { std::cout << "This works the same way" << std::endl; }
    // int i; // << if you add some data, you get a seg fault
};

int main()
{
    Empty* ptr = nullptr;
    Empty empty = *ptr; // get seg fault here, because default copy constructor access the nullptr, but typically only if copy ctor needs to access!

    empty.Do();
}

没有捕获数据的 lambda 是一个带有 operator()() 的空结构。

这一切都是一个答案为什么它似乎有效。