关于Lambda捕获实体的decltype()，哪款编译器符合ISO C++17标准？

测试代码 #

#include <iostream>
#include <type_traits>

int main(){

    int i = 1;
    int& j = i;

    auto f2 = [j = j]() {
        std::cout
            << std::is_same_v<decltype(j), int&>
            << std::is_same_v<decltype((j)), int&>
            << std::is_same_v<decltype((j)), const int&>;
    };
    
    auto f3 = [=]() {
        std::cout
            << std::is_same_v<decltype(j), int&>
            << std::is_same_v<decltype((j)), int&>
            << std::is_same_v<decltype((j)), const int&>;
    };

    f2();
    f3();
}

C++17下各编译器输出 #

标准规则与合规性判断 #

1. 初始化捕获f2 = [j = j]()的分析 #

根据C++17标准：

• 初始化捕获[j = j]等价于auto j = j，外部的j是int&类型，auto推导会忽略引用，因此Lambda闭包的成员j类型为int。
• Lambda的operator()默认是const成员函数，因此闭包成员j在函数体内是const左值。
  • decltype(j)：取变量本身的类型，结果为int，因此第一个输出为0。
  • decltype((j))：带括号的表达式是const左值，类型为const int&，因此第二个输出为0，第三个输出为1。
• 合规结论：f2的正确输出是001，gcc和clang符合标准，msvc输出010不符合标准。

2. 值捕获f3 = [=]()的分析 #

根据C++17标准：

• 值捕获引用变量j时，闭包的成员类型为被引用的类型（即int），而非引用类型。Lambda内部的j是该成员的名字，类型为int。
• 同样，operator()是const成员函数，成员j在函数体内是const左值。
  • decltype(j)：变量类型为int，第一个输出应为0。
  • decltype((j))：表达式类型为const int&，第二个输出应为0，第三个输出应为1。
• 合规结论：f3的正确输出应为001，但三款编译器的输出均不符合此结果，说明三款编译器在值捕获引用变量的decltype处理上均存在错误。

总结 #

• 对于初始化捕获场景，gcc和clang符合C++17标准，msvc存在错误。
• 对于值捕获引用变量的场景，三款编译器均不符合C++17标准。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者余国良