Modern C++中lambda表达式的陷阱
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Modern C++中lambda表达式的陷阱
lambda表达式给stl带来了无与伦比的便利，尤其对像std::for_each这种使用函数指针的场合更是方便，但却是写的爽快，维护的蛋疼，前几天还遇到了一个陷阱，这里特意记录一下
陷阱1：默认引用捕获可能带来的悬挂引用问题
在捕获参数时喜欢使用[&]来一次捕获包括this在内的所有内容,此方法非常方便，但在遇到局部变量时，引用捕获却是非常容易出现问题，尤其用在事件系统,信号槽系统里时。
一个简单的lambda程序如下：
#include#includeusing namespace std;
typedef std::functionFP;
void run_fun_ptr(FP fp);
FP get_fun_ptr();
FP get_fun_ptr_ref();
int main()
{
run_fun_ptr(get_fun_ptr());
run_fun_ptr(get_fun_ptr_ref());
return 0;
}
void run_fun_ptr(FP fp)
{
if(fp)
{
fp();
}
}
FP get_fun_ptr()
{
int a = 2;
return [=](){cout << "= a:"<<a << endl;};
}
FP get_fun_ptr_ref()
{
int a = 2;
return [&](){cout << "& a:"<<a << endl;};
}结果输出：
= a:2 & a:4200153
这里get_fun_ptr正常输出，因为使用的是=号捕获,但get_fun_ptr_ref使用的是引用捕获，就会出现未定义的行为，因为捕获了一个临时变量，引用实际可以看成指针，在get_fun_ptr_ref之后，get_fun_ptr_ref中int a = 2;的临时变量会释放(出栈)，此时指针就不知道指的是什么东西了。
在有事件循环系统时，最典型的就是ui程序，若lambda的触发是依据某个事件，如一个鼠标对按钮的点击，但lambda却引用捕获了一个局部变量，在创建时变量存在，但在触发点击时，变量很有可能已经销毁了，这时就会有未定义错误发生。
如下例子是SA的一个生成最近打开文件菜单项目的例子,作用就是把记录最近打开的文件路径生成一系列菜单项目，在第二个lambda表达式中，若用默认引用捕获，会把QAction* act作为引用捕获，在此函数结束后，将变成悬空引用
std::for_each(m_recentOpenFiles.begin(),m_recentOpenFiles.end(),[&](const QString& strPath){
QAction* act = new QAction(strPath,this);
connect(act,&QAction::triggered,this,[this,act](bool on){
Q_UNUSED(on);
this->openFile(act->text());
});
ui->menuRecentOpenFile->addAction(act);
});陷阱2：捕获this陷阱
后来在网上看到这篇文章Effective Modern C++ 条款31 对于lambda表达式，避免使用默认捕获模式
看来这是Modern C++的新坑，还好Effective系列把这些都点明了，文章除了上面说的捕获悬挂引用情况，还有一种情况会导致问题，就是lambda使用当前类外的变量时要异常小心其捕获的this指针,如lambda使用了全局变量，或者lambda所在类以外生命周期比这个类长的变量
#include#include#include#include#includetypedef std::functionFP;
class Point
{
public:
Point(int x,int y):m_x(x),m_y(y)
{
}
void print()
{
s_print_history.push_back([=](){std::cout << "(X:" << m_x << ",Y:" << m_y <<")" << std::endl;});
std::cout << "(X:" << m_x << ",Y:" << m_y <<")" << std::endl;
}
static void print_history()
{
std::for_each(s_print_history.begin(),s_print_history.end(),[](FP p){
if(p)
p();
});
}
private:
int m_x;
int m_y;
typedef std::functionFP;
static std::vectors_print_history;
};
std::vectorPoint::s_print_history = std::vector();
int main()
{
std::unique_ptrp;
p.reset(new Point(1,1));p->print();
p.reset(new Point(2,2));p->print();
p.reset(new Point(3,3));p->print();
Point::print_history();
return 0;
}输出结果
(X:1,Y:1) (X:2,Y:2) (X:3,Y:3) print history: (X:3,Y:3) (X:2,Y:2) (X:3,Y:3)
这个历史输出明显不是正确的结果，这个历史已经是一个未定义的行为，别的编译器输出的结果和我这里编译的结果应该是不一样的，这里就是this的捕获陷阱
s_print_history.push_back([=](){std::cout << "(X:" << m_x << ",Y:" << m_y <<")" << std::endl;});这句lambda通过默认值捕获，其实只是捕获了this指针，在lambda里使用m_x,相当于this->m_x。在this销毁后在调用这个lambda，这时候的this就不知指到哪里了。
由于lambda里有比创建这个lambda的this生命周期更长的变量，一般是引入这个类的其他类型变量或者是静态变量和全局变量，一旦涉及到这三种东西，不建议用lambda，但任性要用，需要做一个中转，上述打印代码应该改为：
void print()
{
int x = m_x;
int y = m_y;
s_print_history.push_back([x,y](){std::cout << "(X:" << x << ",Y:" << y <<")" << std::endl;});
std::cout << "(X:" << m_x << ",Y:" << m_y <<")" << std::endl;
}这时，会把x，y通过传值捕获，lambda里没有保存this指针信息，避免隐藏this的影响。
具体建议大家看看这篇文章Effective Modern C++ 条款31 对于lambda表达式，避免使用默认捕获模式
总结
引用捕获陷阱：引用捕获[&]别使用局部变量
this陷阱：lambda里避免有全局变量或静态变量或者比当前类生命周期更长的变量
尽量避免使用复杂的lambda
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