分配给 lambda 的 std::function 访问冲突答案

【问题标题】：Access violation on std::function assigned to a lambda分配给 lambda 的 std::function 访问冲突
【发布时间】：2018-03-11 08:57:35
【问题描述】：

我试图玩弄 std::function 和 std::bind ，但我遇到了一个问题。我想构建一个通用结构，允许我将 std::function 绑定到成员函数，而无需先验地知道成员函数的参数。我写了这个东西

template<typename Class, typename Return, typename ...Args>
struct Caller
{
private:
    std::function<Return(Args ...)> callerFunction;

    Caller(const Caller&) = delete;
    Caller(Caller&&) = delete;
    Caller& operator=(const Caller&) = delete;

public:
    ~Caller() = default;
    Caller() = default;

    Caller(Class& instance, Return(Class::*function)(Args...))
    {
        callerFunction = [&](Args... args) { return (instance.*function)(args...); };
    }

    Return operator() (Args ... args)
    {
        return callerFunction(args...);
    }
};

仅供参考，我知道函数的参数是按值传递的（我在使用带有可变参数模板的通用引用时遇到了一些问题，我稍后会处理）。

这里的问题是，当我使用 operator() 触发函数时，我得到了访问冲突错误。我试图缩小问题范围并创建一个没有可变参数的结构（允许成员函数只有一个 int 作为参数），我看到将 lambda 分配给 std::function 给了我同样的错误，但是如果我使用 std::bind 和占位符一切都很好。

试验场是这里

class A
{
public:
    bool foo(int a)
    {
        std::cout << a << std::endl;
        return true;
    }
};

int main()
{
    A a;
    a.foo(9);

    Caller<A, bool, int> caller(a, &A::foo);
    caller(10);

    std::cin.ignore();
}

使用 lambda，是否需要保存类的实例才能正确调用成员函数？

【问题讨论】：

我很确定你有 UB。在Caller 的构造函数中，您按值传递成员函数指针（因此将创建仅存在于构造函数内部的指针副本），然后通过引用在 lambda 中捕获它。因此，当您调用 caller(10) 时，指针已超出范围。 instance 在此示例中很好，因为您通过引用将其传递给构造函数，并且当您调用 caller(10) 时，a 仍在范围内。（尽管您应该假设将来会发生变化并围绕它进行设计。）
还值得注意的是，已经存在一个 std::mem_fn 应该可以与 lambda 或 std::bind 一起使用。
好的，明白了。我不明白如何解决这个问题。关于实例：在程序启动时，我将实例化一些类，这些变量将在程序结束之前可用。
@0x5453 你指的UB是当我使用bind而不是lambda的时候？
UB 正在读取超出范围的变量（成员函数指针）。要修复，您可以按值捕获指针，以便 lambda 将拥有它自己的指针副本，不会超出范围。对于instance，只要您在任何地方都保持不变，就可以了。可能也会留下一些cmets，这样你未来的自己就不会忘记。（如果您确实希望 lambda 比对象更长寿，我可能会传递并按值捕获 std::shared_ptr<Class>，这样它就可以在不创建副本的情况下继续存在，因为 Class 可能会非常大。）

标签： c++ function c++11 lambda

【解决方案1】：

当对象或其副本超出当前范围时，不要使用[&]。

您正在捕获对局部变量的引用并将它们存储在当前范围之外。

【讨论】：

【解决方案2】：

正如评论中所说，您有function 的悬空指针，您可以改用：

Caller(Class& instance, Return(Class::*function)(Args...))
{
    callerFunction = [&instance, function](Args... args) {
        return (instance.*function)(std::forward<Args>(args)...);
    };
}

注意：instance 的寿命也应该比 Caller 长。

【讨论】：