可以在 C++11 lambda 中隐式捕获参数包吗？

Posted 2023-03-25

【中文标题】可以在 C++11 lambda 中隐式捕获参数包吗？

【英文标题】：Can a parameter pack be captured implicitly within C++11 lambdas?

【发布时间】：2012-12-25 14:36:47

【问题描述】：

有谁知道以下对“ts”的隐式捕获是否格式正确：

template<class ... Ts> void bar(Ts ... ts)  

template<class ... Ts> int foo(Ts ... ts) 
    auto L = [=] () 
       bar(ts...);
    ;
    L();
    return 0;

int g = foo(1, 2, 3);

标准是否在任何地方明确说明不应该形成良好的格式？

【问题讨论】：

我知道您可以显式捕获它们，但我还没有看到任何“无论您可以显式捕获什么，您都可以隐式捕获，反之亦然”的效果。

如果格式正确，相信会导致无限递归。 :-) 我不确定标准对此有何规定。我希望这是未定义的行为。 ;-) 如果是，这意味着解析该代码允许有任何结果，即使 lambda 中的 pack 表达式格式正确。 :-)

感谢无所不能 - 我修复了无限递归问题。

GC 4.7.3 好像不支持了。

【参考方案1】：

14.5.3/6：

不是sizeof... 表达式的包扩展的实例化产生一个列表 E1, E2, ..., EN ，其中 N 是包扩展参数中的元素数。每个 Ei 是通过实例化模式并用其第 i 个元素替换每个包扩展参数来生成的。所有的 Ei 都成为封闭列表中的元素。

无论您是否被允许显式捕获一个包（您可以，使用[ts ...]），扩展的一般规则将导致捕获列表的每个元素。

【讨论】：

或[&ts...]。此外，这一段讲述了包扩展规则，但没有说明任何有关捕获参数包规则的有用信息......恕我直言，它没有回答这个问题。

【参考方案2】：

我猜它的格式很好，我没有找到一个直截了当的陈述（在某些情况下，措辞有时缺乏清晰/说明）但我猜它可能是推断出来的：

§5.1.2/23：

捕获后跟省略号是包扩展 (14.5.3)。 [ 例子：

      template<class... Args>
      void f(Args... args) 
        auto lm = [&, args...]  return g(args...); ;
        lm();
      

—结束示例]

后跟省略号的捕获，在 lambda-capture 中暗示 args，是捕获的示例（在本例中为显式），并且值得注意的事实是args是一个参数包标识符。这个简短的段落的唯一作用是描述 lambda-captures 如何保持包扩展，这表明参数包可以被捕获，即使其目的不是允许它们

被俘

。

§5.1.2/12：

实体被捕获，如果它被显式或隐式捕获。[...]

§3/3：

实体是值、对象、引用、函数、枚举器、类型、类成员、模板、模板特化、命名空间、参数包或this。

据此，我假设 参数包是可以显式或隐式捕获的实体，因此应适用与普通变量相同的捕获规则，但参数包应相应扩展。

我猜您的问题（以及相同的论点）同样适用于参考变量，例如 (It is unspecified whether or not a reference requires storage. §8.3.2/4)。当您被允许或不允许在 lambda 中引用参数包 identifier 时，您似乎很感兴趣。

对于外部范围内的引用变量，您也可以这样想，因为您可以访问它们，但甚至不能访问原始变量的标识符。

它们就像参数包一样空灵。

【讨论】：

capture 是在子句开头定义的语法结构：capture: identifier | &*标识符* | this。标准中很少有这样的通用术语……并且省略号需要在语法中的某个地方出现。尽管隐式捕获变量涉及使用标识符对其进行命名，但这并不意味着这样的子表达式形成捕获。此外，capture 产生式与std::forward<T>(o)... 等更大表达式的扩展不匹配，因此，5.1.2/12 无法应用。

@Potatoswatter，我没有明白您要指出的内容，抱歉。我强调 5.1.2/12 只是为了强制执行这一点，即使标准在那里将捕获分为两种，这两种仍然可以被视为更广泛意义上的捕获，因此 5.1.2/23 是关于两者，而不是一个特别。此外，参数包只能由标识符引用，因此我认为该子句没有问题。

斜体术语仅指语法结构。 “捕获”与“捕获的实体”不同，没有裁判的余地。抱歉，我的意思是 5.1.2/23 不能申请，而不是 5.1.2/12。

@Potatoswatter，关于您的第一条评论，当我说“在 lambda 中暗示 args 是捕获的一个示例”时，我在 [] 谈论 args。当那里不存在时，lambda 体内的包扩展意味着相同的 args... 隐含在 [] 中，当它被隐式捕获时。

@Potatoswatter，我可能对您所说的“5.1.2/23 不适用”的意思感到非常困惑。如果该子句不能解释如何隐式捕获参数包，我认为它也无助于显式，因此该段落没有任何意义。