多次呼叫std::algorithm函式lambda捕獲

據我所知，lambda 捕獲變數生命周期系結到 lamda 物件的生命周期。例如，在這種情況下：

#include <string>
#include <vector>

using namespace std;

class SomeCla {
public:
    constexpr SomeCla(int i, float f) noexcept : _i(i), _f(f) {}

    ~SomeCla() {
        puts("dtor");
    }

    SomeCla(const SomeCla&) = default;
    SomeCla(SomeCla&&) = default;

    SomeCla& operator=(const SomeCla&) = default;
    SomeCla& operator=(SomeCla&&) = default;

    constexpr float total() const noexcept { return static_cast<float>(_i)   _f; }

private:
    int _i;
    float _f;
};

int main() {
    vector<float> vec = { 1.0f };

    const auto filler = [someCla = SomeCla(1, 2.0f)](vector<float>& someVec, int val) {
        someVec.push_back(someCla.total()   static_cast<float>(val));
    };

    for (int i = 0; i < 10;   i) {
        filler(vec, i * 3);
    }

    return static_cast<int>(vec.size());
}

輸出是：

dtor

即使我們多次呼叫 lamda，“dtor”也只放置了一次，這是意料之中的。

但是關于 std::algorithm 函式有一些奇怪的事情。如果我們使用它們：

#include <string>
#include <vector>
#include <algorithm>

using namespace std;

class SomeCla {
public:
    constexpr SomeCla(int i, float f) noexcept : _i(i), _f(f) {}

    ~SomeCla() {
        puts("dtor");
    }

    SomeCla(const SomeCla&) = default;
    SomeCla(SomeCla&&) = default;

    SomeCla& operator=(const SomeCla&) = default;
    SomeCla& operator=(SomeCla&&) = default;

    constexpr float total() const noexcept { return static_cast<float>(_i)   _f; }

private:
    int _i;
    float _f;
};

int main() {
    vector<float> vec = { 1.0f };
    erase_if(vec, [someCla = SomeCla(1, 2.0f)](float ele) {
        return ele == someCla.total();
    });

    puts("continue");

    {
        const auto filler = [someCla = SomeCla(1, 2.0f)](vector<float>& someVec, int val) {
            someVec.push_back(someCla.total()   static_cast<float>(val));
        };

        for (int i = 0; i < 10;   i) {
            filler(vec, i * 3);
        }
    }

    puts("continue2");

    ignore = none_of(vec.cbegin(), vec.cend(), [someCla = SomeCla(1, 2.0f)](float ele) { return ele == -1.0f; });

    puts("heyyyyyyyyyyyyy");

    ignore = any_of(vec.cbegin(), vec.cend(), [someCla = SomeCla(1, 2.0f)](float ele) { return ele == 1.0f; });

    return static_cast<int>(vec.size());
}

輸出將如下所示：

dtor
dtor
dtor
dtor
dtor
dtor
dtor
continue
dtor
continue2
dtor
dtor
dtor
dtor
dtor
dtor
heyyyyyyyyyyyyy
dtor
dtor
dtor
dtor
dtor
dtor
dtor

std::erase_if 上有 7 個“dtor”，std::none_of 上有 6 個“dtor”，std::any_of 上有 7 個“dtor”，正常呼叫 lambda 時只有 1 個“dtor”（如預期的那樣）。這些數字與容器大小無關。我試過并得到相同的數字。

所以，問題是，它是一個錯誤還是依賴于 std::algorithm 函式的實作細節？看來，這些 std::algorithm 函式可能會多次構造和破壞 lamda 物件，這就是為什么我們的 lambda 捕獲變數被多次構造和破壞的原因。

順便說一句，另一個奇怪的事情是 MSVC 構建上的這些數字（即 2）低于 GCC 和 Clang，但仍然大于 1。這是 MSVC 輸出：

dtor
dtor
continue
dtor
continue2
dtor
dtor
heyyyyyyyyyyyyy
dtor
dtor

在這里可以測驗：https ://godbolt.org/z/nWd77c9o6

現在，我決定在呼叫 std::algorithm 函式時不創建 lambda 捕獲變數（如果它們不是基本型別），我將創建變數并在 lambda 捕獲上通過參考傳遞。

uj5u.com熱心網友回復：

我無法重現確切的輸出，但我可以重現 lambda 捕獲中的物件被復制和銷毀多次。這是由于標準演算法的設計以及它留給庫實作者的自由。

特別是，傳遞給標準演算法的可呼叫物件是按值傳遞的，因此它們被期望復制起來很便宜（否則，它們可以被包裝在某種參考包裝器中）。并且當將這樣的物件（如您的情況中的 lambda）傳遞給演算法時，您必須期望它被傳遞給其他演算法。由于許多標準演算法都是可重用的構建塊，因此一種演算法通常根據一種或多種其他演算法來實作。當可呼叫物件傳遞給這些其他演算法時，它會被復制 - 因此是您的輸出。

為了完整起見，這是我可以觀察到的輸出：

dtor
dtor
dtor
dtor
dtor
dtor
dtor
continue

uj5u.com熱心網友回復：

只需在 lambda 的閉包中通過參考捕獲一個實體SomeCla，即：

SomeCla someCla(1,2.0f);
erase_if(vec, [&someCla](float ele) {
    return ele == someCla.total();
});

到處改變這個給了我：

continue
continue2
heyyyyyyyyyyyyy
dtor

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