为何能在构造对象的Lambda中捕获未构造完成的对象？

先看这段代码：

int x = [&x](){
    std::cout << "Inside lambda, x is " << x << '\n';
    x = 5;
    return 23;
}();
std::cout << "x is " << x << '\n';

它能编译运行且无任何警告，哪怕lambda里捕获并读写了还没完成初始化的x。

如果你觉得这是因为int可以默认构造，那试试这段自定义类型的代码：

struct Int {
    int v;
    Int(int v):v{v}{}
};

static_assert(!std::is_constructible_v<Int>);
static_assert(std::is_constructible_v<Int, int>);

int main()
{
    Int x = [&x](){
        std::cout << "Inside lambda, x is " << x.v << '\n';
        x = 5;
        return 23;
    }();
    std::cout << "x is " << x.v << '\n';
}

这段代码同样能编译运行，这到底是怎么回事？

核心原因拆解 #

1. 内存先分配，初始化后置
   声明变量x时，编译器第一步就会为它分配好内存空间，之后才会执行右边的初始化表达式（也就是调用lambda）。所以lambda里捕获的&x，指向的是一块已经存在的内存地址——这步操作本身是符合C++规则的，标准允许获取尚未完成构造的对象的地址。

2. 这是标准明确的未定义行为
   别被“能编译运行”的表象迷惑，这段代码其实踩了C++的红线：

   • 对于int这类标量类型，读取未初始化的值属于未定义行为，编译器没有强制警告的义务；
   • 对于自定义的Int类型，在构造函数执行完毕（对象生命周期正式开始）之前，访问它的成员v、执行赋值操作，同样是未定义行为。

编译器没有报错或警告，是因为这种“初始化表达式里访问自身”的时序问题属于运行时逻辑范畴，编译器通常不会做这么深度的静态检查。现在能正常输出只是未定义行为的一种“幸运”表现，换个编译器、开启更高等级的优化或者换个运行环境，结果可能完全不可预料（比如输出垃圾值、程序崩溃）。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者einpoklum