使用 lambda 捕获类后没有合适的复制构造函数答案

【问题标题】：No suitable copy constructor after capturing a class with lambda使用 lambda 捕获类后没有合适的复制构造函数
【发布时间】：2020-04-23 19:47:32
【问题描述】：

我有以下代码：

#include <iostream>

class Foo
{public:
    Foo() {}
    int a;
};

int main()
{
    Foo foo;

    auto lambda = [=]() mutable { std::cout << foo.a; };

}

一切正常，直到我需要向我的 Foo 类添加一个复制构造函数：

Foo(Foo& t) {}

它不再编译，给出消息：

类'Foo'：没有可用的复制构造函数或复制构造函数是声明为“显式”

我使 lambda 可变，因为我不想捕获 const Foo，但我认为正在发生的事情是无法复制 lambda。另一个编译器有一个更有用的错误信息：

错误：使用已删除的功能 ‘main()::::(main()::&&)'

和：

main()::::(main()::&&)' 是隐式的删除，因为默认定义格式不正确：

但我真的不明白这一点。那个隐式删除的函数是 lambda 的移动构造函数吗？我不明白为什么只是将复制构造函数添加到捕获的类（而不是 lambda）会发生这种情况。

这就是我想象的 lambda/functor 的样子：

class lambda
{public:

     Foo foo; // <---- My captured variable/class
     void operator()(){ std::cout << foo.a; }
}

那么将这些 lambda 中的一个复制到另一个涉及到调用 Foo 的赋值运算符或复制构造函数？我不明白 Foo 有一个复制构造函数是如何使这个失败或者什么是“格式错误”。我注意到的另一件事是，当 lambda 通过引用 [&] 捕获时没有问题。

编辑：它不能在这个编译器上编译：

https://www.jdoodle.com/online-compiler-c++/

我在 Visual Studio 上，但它无法编译。然而，当我做了一个小得多的例子时，它会编译，但仍然强调错误。在我较大的项目中，它无法编译。

【问题讨论】：

您的代码（带有添加的“复制构造函数”）编译时无需窥视 MSVC 和 clang-cl（使用 C++17 标准）。您使用的是什么编译器和标准？

标签： c++ lambda copy-constructor

【解决方案1】：

copy constructor 原型是 A(const A&)。您实际上错过了复制构造函数上的 const 限定符，这就是发生错误的原因。

【讨论】：

我一直在阅读这个，复制构造函数可以是 const 也可以不是，我很确定它必须是非常量的，如果它拥有指针或其他东西的所有权。 en.wikipedia.org/wiki/Copy_constructor_(C++) 编辑：在我的 Foo 复制构造函数中，我修改了另一个 Foo，我复制了指针并将另一个设置为 nullptr。
@Zebrafish，复制 ctor 应该采用 const 引用。它的工作是复制，它应该不修改原始对象。
@Evg 如何复制另一个 Foo 的指针并将其设置为 nullptr（如果它是 const）？
@Zebrafish“我复制指针并将另一个设置为 nullptr”听起来更像是移动而不是复制。
@Zebrafish，如果要修改原始对象中的指针，请使用移动构造函数，该构造函数接受右值引用 (Obj&&)。

【解决方案2】：

auto lambda = [=]() mutable { std::cout << foo.a; };

在右侧创建临时关闭。基于这个临时闭包，通过调用编译器生成的默认移动构造函数来构造另一个。

closure c(closure{});

move 构造函数的默认实现只是将所有数据成员一一移动：

struct closure {
    Foo foo;

    closure (closure&& theOther) : foo(std::move(theOther.foo))   // <--- [1]
    {}                              // binding rvalue ref to lvalue ref
};

您的Foo ctor 采用Foo&，但不允许将 rvalue 引用绑定到 lvalue 引用。

它可以在 MSVC 中工作，因为它具有处理此类事情的扩展。在 G++/Clang 下它一定会失败。

使用const Foo&，可以正常工作，因为临时可以绑定到 const lvalue ref。

【讨论】：

哇，那幅插图对我很有帮助。我有一个包含指针的类，当我将一个分配给另一个时，新的应该拥有指针的所有权。但是如果我制作移动构造函数 Foo(Foo&& other) 那么我不能去 Foo foo1;富 foo2 = foo1;因为 foo1 不是右值。我有一个返回 Foo 的函数，例如 Foo foo = createNewFoo();我应该从那个函数返回什么？
在第一种情况下，为什么不使用Foo foo2(std::move(foo1));。关于第二个问题，函数只是返回Foo，新的实例将由移动构造函数构造，然后它取得指针的所有权。
如果我没记错的话，C++ 标准版本在这里起主要作用。在 C++17 下代码有效，在 C++11/14 下无效。我在回答中给出了解释。

【解决方案3】：

要获得编译错误，您应该在 C++11 或 C++14 标准下编译此代码。在 C++17 中它是有效的。 Demo.

让我们考虑

struct Foo {
    Foo() {}
    Foo(Foo&) {}
};

在C++17中我们可以写

auto f = Foo{};

但在 C++11/14 中，这一行将无法编译。原因是在 C++17 中我们有mandatory copy elision，并且复制构造函数调用的正确性，因为Foo& 不能绑定到临时的Foo{} 和Foo(Foo&&) 被删除，所以不是甚至被编译器检查过。

这直接转换为 lambda（rafix07 的答案解释了如何），因为它按值捕获 Foo。 lambda 本身很好。例如，你可以写

[=] { std::cout << foo.a; };

但是 lambda 的 move 构造函数格式不正确，在 C++11/14 中它必须为该行格式正确

auto lambda = [=] { std::cout << foo.a; };

编译。

【讨论】：