从 lambda (C++) 创建的 std::function 的奇怪返回行为

如果函数返回引用但返回类型未显式调用为引用，则我在使用从 lambda 创建的 std::functions 时遇到问题。看起来 std::function 创建得很好，没有任何警告，但是在调用它时，当需要引用时会返回一个值，导致事情崩溃。这是一个非常人为的例子：

#include <iostream>
#include <vector>
#include <functional>

int main(){
   std::vector<int> v;
   v.push_back(123);
   std::function<const std::vector<int>&(const std::vector<int>&)> callback =
      [](const std::vector<int> &in){return in;};
   std::cout << callback(v).at(0) << std::endl;
   return 0;
}

这会打印出垃圾，但是如果修改 lambda 以显式返回 const 引用，则它可以正常工作。我可以理解编译器认为 lambda 是按值返回而没有提示（当我最初遇到这个问题时，lambda 直接从返回 const 引用的函数返回结果，在这种情况下，我会认为lambda 的 const 引用返回是可以推导的，但显然不是。）令我惊讶的是，编译器允许从返回类型不匹配的 lambda 构造 std::function 。这种行为是预期的吗？我是否在标准中遗漏了一些导致这种不匹配发生的内容？我在 g++ (GCC) 4.8.2 中看到了这一点，还没有尝试过其他任何东西。

Thanks!

为什么它坏了？

当推导 lambda 的返回类型时，引用和 cv 限定将被删除。所以返回类型为

[](const std::vector<int> &in){return in;};

is just std::vector<int>, not std::vector<int> const&。结果，如果我们去掉 lambda 并std::function作为您代码的一部分，我们实际上拥有：

std::vector<int> lambda(std::vector<int> const& in)
{
    return in;
}

std::vector<int> const& callback(std::vector<int> const& in)
{
    return lambda(in);
}

lambda返回一个临时的。它实际上只是复制其输入。这个临时绑定了引用返回callback。但是临时变量绑定到 a 中的引用return语句的生命周期没有延长，因此临时变量在 return 语句结束时被销毁。因此，此时：

callback(v).at(0)
-----------^

我们有一个对被破坏的悬空引用copy of v.

解决方案是显式指定 lambda 的返回类型为引用：

 [](const std::vector<int> &in)-> const std::vector<int>& {return in;}
 [](const std::vector<int> &in)-> decltype(auto) {return in;} // C++14

现在没有副本，没有临时对象，没有悬空引用，也没有未定义的行为。

谁对谁错？

至于这是否是预期的行为，答案实际上是肯定的。一、可施工条件std::function是[func.wrap.func.con]：

f对于参数类型是可调用的 (20.9.12.2)ArgTypes...和返回类型R.

其中，[func.wrap.func]：

可调用对象f类型的F is Callable对于参数类型ArgTypes和返回类型R如果表达式INVOKE (f, declval<ArgTypes>()..., R)，被视为未评估的操作数（第 5 条），很好 成立（20.9.2）。

其中，[func.require]，强调我的：

Define INVOKE(f, t1, t2, ..., tN, R) as static_cast<void>(INVOKE (f, t1, t2, ..., tN)) if R is cv void， 否则INVOKE(f, t1, t2, ..., tN) 隐式转换为R.

所以，如果我们有：

T func();
std::function<T const&()> wrapped(func);

这实际上满足了所有标准要求：INVOKE(func)格式良好，当它返回时T, T is隐式转换为T const&。所以这不是 gcc 或 clang 错误。这可能是一个标准缺陷，因为我不明白为什么你会想要允许这样的构造。这会never是有效的，因此措辞可能会要求如果R那么是一个引用类型F还必须返回一个引用类型。