什么都不捕获的 lambda 可以访问全局变量吗？答案

【问题标题】：Can a lambda capturing nothing access global variables?什么都不捕获的 lambda 可以访问全局变量吗？
【发布时间】：2021-11-12 17:15:11
【问题描述】：

int n;    
int main()
{
    [](){ n = 0; }(); // clang says "ok"

    int m;
    [](){ m = 0; }(); // clang says "not ok"
}

我只是想知道：

如果 lambda 没有捕获任何内容，是否允许按照 C++ 标准访问全局变量？

【问题讨论】：

我会假设是这样，因为您可以在不捕获它们的情况下使用其他全局事物（函数和类型）。想象一下，如果您必须捕获 C++ 算法函数（例如 std::find）才能从 lambda 中使用它们。
en.cppreference.com/w/cpp/language/lambda 说了一些关于capture-default 的事情。我无法详细弄清楚它的作用。
如果您考虑一下，lambda 只是使用函数运算符定义 struct 的捷径。局部变量不在struct 成员函数的范围内，但全局变量在。
全局变量无法被捕获。
@cpplearner "无法捕获全局变量。"？有参考吗？

标签： c++ c++11 lambda global-variables standards

【解决方案1】：

是的，当然。正常的名称查找规则适用。

[expr.prim.lambda]/7 ... 用于名称查找 ... compound-statement 被考虑在 lambda 表达式。

Re：为什么局部变量的处理方式与全局变量不同。

[expr.prim.lambda]/13 ... 如果 lambda-expression 或泛型 lambda odr-uses 的函数调用运算符模板的实例化(3.2) this 或从其到达范围内具有自动存储持续时间的变量，该实体应由 lambda-expression 捕获。

[expr.prim.lambda]/9 一个 lambda 表达式，其最小的封闭范围是一个块范围 (3.3.3) 是一个 本地 lambda表达式...局部 lambda 表达式的到达作用域是一组封闭作用域，直到并包括最里面的封闭函数及其参数。

在您的示例中，m 是一个变量，具有 lambda 到达范围的自动存储持续时间，因此应被捕获。 n 不是，所以也不一定是。

【讨论】：

给定的引用说明与全局变量无关。
如果n是本地的，则代码是非法的。如果n 是全局的，为什么它是合法的？
@xmllmx 添加了对局部变量为何表现不同的解释。

【解决方案2】：

实际上[](){ n = 10; }(); 并没有捕获任何东西，而是使用了全局变量。

int n;    
int main()
{
    [](){ n = 10; }(); // clang says "ok"
    std::cout << n; // output 10
}

见capture-list in Explaination

capture-list - 零个或多个捕获的逗号分隔列表，可选择以 capture-default 开头。

捕获列表可以按如下方式传递（详见下文描述）：

[a,&b] 其中 a 通过副本捕获，b 通过引用捕获。

[this] 通过引用捕获当前对象（*this）

[&] 通过引用捕获 lambda 主体中使用的所有自动变量，如果存在则通过引用捕获当前对象

[=] 通过副本捕获 lambda 主体中使用的所有自动变量，并通过引用捕获当前对象（如果存在）

[ ] 没有捕获任何内容

【讨论】：

“当前对象的引用如果存在”？那是什么？你能详细解释一下吗？

【解决方案3】：

默认访问全局、静态和常量变量：

#include <iostream>

int n;    
int main()
{
    [](){ n = 10; }();
    std::cout << n << std::endl;
    static int m = 1;
    [](){ m = 100; }();
    std::cout << m << std::endl;
    const int l = 200;
    [](){ std::cout << l << std::endl; }();
}

【讨论】：