为什么常量(或空头)在lambdas中被隐式捕获

Question

编译：

int main() {
const int x = 123;
auto g = []() { std::cout << x << "n"; };
g();
}

但是这个：

int main(){
const float x = 123;
auto g = []() { std::cout << x << "n"; };
g();
}

生产：

"错误：未捕获'x'">

为什么？

我在GCC(从5.0.0到8.0.0的各种版本)和Clang(从4.0.0到6.0.0的不同版本)上都测试过它。它在所有情况下都表现相同。

Answer 1

Lambda的作用域可以隐式捕获其作用域内的变量。

您的变量处于到达范围内，因为它们是定义lambda的(main)函数的本地变量。

然而，有一些标准可以通过这种机制捕获变量，如[expr.prim.lambda]/12:中所述

具有关联捕获默认值的lambda表达式显式捕获此或具有自动存储持续时间的变量[..]，据说如果复合语句：

-odr使用(〔basic.def.odr〕)实体或

-在可能求值的表达式([basic.def.odr])中命名实体，其中封闭的完整表达式依赖于在lambda表达式。

最重要的部分在[expr.const]/2.7:中

条件表达式e是核心常量表达式，除非e，[..]的评估将评估以下表达式之一：

左值到右值的转换([conv.val])，除非它应用于：

integral或枚举类型的非易失性glvalue，其引用具有先前初始化的非易失性常量对象，使用常量表达式初始化。

所以const int是核心常量表达式，而const float不是。

此外，〔expr.const〕1826提到：

用常量初始化的const整数可以在常量表达式中使用，但用常数初始化的常量浮点变量不能。

请参阅为什么有时不需要在lambda中捕获常量变量？

Answer 2

C++14草案N4140 5.1.2.12[expr.prim.lambda]：

具有关联捕获默认值的lambda表达式显式捕获此变量或具有自动存储持续时间的变量(这排除了已发现引用init捕获的关联非静态数据成员)如果复合语句：

odr使用(3.2)实体或

在可能求值的表达式(3.2)中命名实体，其中封闭的完整表达式依赖于泛型lambda参数在lambda表达式的到达范围内声明。

此外，.open-std.org/

用常量初始化的常量整数可以在常量中使用表达式，但使用常量不能。这是有意的，是为了与C++03兼容同时鼓励一致使用constexpr。有些人然而，我发现这种区别令人惊讶。

还观察到，允许常量浮点变量为常量表达式将是打破ABI的变化，因为它影响lambda捕获