Lambda捕获对象的生命周期是否与Lambda一致？线程场景答疑

我一直以为lambda只是函数指针，但从未认真使用过捕获语句。若创建一个按值捕获的lambda，将其移动到完全独立的线程中，且不保留lambda所用的原对象，lambda是否会保留这些拷贝？以下代码中，线程执行时会打印“Success”、“Failure”还是解引用悬空指针？

std::thread createThread() {
    std::string str("Success");
    auto func = [=](){ 
        printf("%s", str.c_str());
    };
    str = "Failure";
    return std::thread(func);
}

int main() {
    std::thread thread = createThread();
    thread.join();  
    // 假设线程在此之前不执行任何操作...
    // 会打印"Success"、"Failure"还是解引用悬空指针？
    return 0;
}

解答 #

首先纠正一个误解：Lambda不是函数指针，它是带有 operator() 的匿名类实例，捕获语句的本质是给这个匿名类添加成员变量，并在创建Lambda实例时完成初始化。

针对你的问题细节：

• 按值捕获的Lambda会在创建时（也就是执行auto func = [=](){...};这一行），对捕获的变量做一份拷贝，并将这份拷贝存储在Lambda对象内部。
• 后续修改原变量str = "Failure";只会改变原字符串对象，完全不会影响Lambda内部已经拷贝完成的那份str。
• 当你把Lambda传递给std::thread时，线程会接管这个Lambda对象（或其拷贝），Lambda内部的字符串拷贝会和线程生命周期绑定，直到线程执行结束才会销毁。

所以最终线程会打印Success，既不会输出Failure，也不会出现解引用悬空指针的问题。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Anne Quinn