C++ 编译器是否为每个lambda生成不同的类型？

免责声明：请勿在此问题中使用代码。它调用未定义的行为。问题的核心陈述，编译器是否为每个lambda生成新类型，以及相应的答案仍然有效

为了使用捕获获取指向lambda的函数指针，我想出了以下技巧：

auto f = [&a] (double x) { return a*x; };
static auto proxy = f;
double(*ptr)(double) = [] (double x) { return proxy(x); };
// do something with ptr

我将带有捕获（可能是函数参数）的lambda分配给函数中的静态变量，因此在其他lambda中使用它时不必捕获它。另一个无CaptureLambda可以很高兴地衰减为一个函数指针，我可以将它传递给某个共享库

现在，我们可以尝试概括这一点：

template < typename F >
decltype(auto) get_ptr(F f)
{
  static auto proxy = f;
  return [] (auto ... args) { return proxy(args...); };
}

对于

get_ptr（f1）

和

get_ptr（f5）

来说，这看起来很可疑，人们可能期望推断出相同的类型。但是，lambda是编译器生成的结构，似乎编译器会为每个lambda生成不同的类型，而不管以前的lambda看起来是否可以重用

因此，在编译器肯定会为每个lambda生成不同类型的情况下，上述技巧对我非常有用。如果不是这样的话，我的hack的泛化是无用的。

来自规范草案（特别是n3376），5.1.2.3（强调我的）

lambda表达式的类型（也是闭包对象的类型）是一个唯一的，未命名的非并集类类型-称为闭包类型

---

实际上，您所做的是创建一个包含lambda副本的单例，每个lambda类型（per表示每个lambda表达式）都不同。这通常是有效的，因为lambda是不可变的，但是，可变lambda将揭示其区别：

auto f6 = [i = 1]( double, double ) mutable { return 6 * i++; };
int(*p6)(double,double) = get_ptr(f6);

assert( p6(0,0) == 6 );
assert( p6(0,0) == 12 );

int(*p6_prime)(double,double) = get_ptr(f6);
assert( p6_prime(0,0) == 18 ); // (!) p6_prime === p6
assert( p6(0,0) == 24 );

assert( f6(0,0) == 6 );
assert( f6(0,0) == 12 );
assert( f6(0,0) == 18 );
assert( f6(0,0) == 24 );

原因是您在最初的报告中的假设不正确：

但是，由于proxy是一个静态变量，因此每次调用函数时都会覆盖它

那不是真的。

static

变量在第一次调用函数时设置一次。对同一函数的进一步调用不会对语句求值，因此

proxy

将保留从第一次调用

get_ptr

的特定模板实例化时起的值

通常，您可以将

静态

声明和赋值分开，但在本例中，您不能这样做，因为lambda还没有默认构造函数。如果您这样做了，那么对lambda再次调用

get_ptr

将重置第一次调用的返回指针所使用的lambda，从而将上述结果更改为：

int(*p6_prime)(double,double) = get_ptr(f6);
assert( p6_prime(0,0) == 6 );
assert( p6(0,0) == 12 ); // (!) p6 === p_prime

---

f1

和

f5

无论如何不能是相同的类型，因为一个lambda返回1，另一个返回5。它们的

operator（）

实现必然不同。（草案）规范说明如下（在5.1.2.3中）：lambda表达式的类型（也是闭包对象的类型）是唯一的、未命名的非并集类类型-称为闭包类型…@Yuushi Perfect。请写一个答案！我喜欢这个关于编译器如何处理和处理lambda的一般化问题，以及注释，并且公认的答案可以作为回顾的参考。这是我的最爱@HenriMenke我认为它不会引发未定义的行为。这是被定义的行为，但（根据我的回答）可能是令人惊讶的行为。谢谢你的回答和评论。是的，事实上，我也注意到这个代码有各种各样的问题。然而，我的问题的核心，编译器是否为每个lambda生成不同的类型，得到了回答。我可能会在不久的将来编辑这个问题，所以没有人会想到实际使用这个代码。@HenriMenke告诉你一个秘密：我们到达这里时会做什么：我们读了你问题的标题（1行），我们立即跳转到答案“ok”。继续生活。不必费心编辑，只需保留原始内容以保持历史完整。@v.oddou我确实保留了原始内容。我只是在上面添加了一个免责声明。

int(*p6_prime)(double,double) = get_ptr(f6);
assert( p6_prime(0,0) == 6 );
assert( p6(0,0) == 12 ); // (!) p6 === p_prime