const std::function&作为类成员时的异常运行行为疑问

你的代码的核心问题是类成员引用绑定临时对象导致的悬垂引用，触发了C++未定义行为，具体拆解如下：

• 首先const Fn& fn_ = nullptr;这行初始化逻辑不符合引用的使用规则：C++的左值引用不能直接绑定nullptr，此处编译器会自动触发隐式类型转换：
  1. 用nullptr作为参数调用std::function的nullptr_t构造函数，生成一个临时的Fn对象，这个临时对象本身是空状态，正常判断的话会返回false
  2. 把fn_这个const左值引用绑定到这个临时对象上
• 其次C++的「临时对象绑定到const引用生命周期延长规则」不适用于类成员引用的场景：这个临时Fn对象的生命周期仅持续到Foo类构造函数执行结束，构造完成后临时对象就被销毁，fn_直接变成悬垂引用
• 最后你在bar()函数中执行if(fn_)判断时，本质是访问已经被销毁的对象的内存空间，属于未定义行为，gcc环境下刚好读到的残留内存值被判定为非空，所以输出了1，换成其他编译器或者编译参数完全可能出现其他结果（比如输出2、程序崩溃都是正常的）

如果要实现预期输出，最简单的修改是不要用引用类型存std::function，直接存储实例即可：

private:
  const Fn fn_ = nullptr; 

修改后fn_是独立的std::function实例，用nullptr初始化后确实为空，if(fn_)判断会返回false，稳定输出2。
如果你一定要用引用作为成员变量，必须确保引用绑定的对象生命周期长于Foo类实例的生命周期，不能用临时对象绑定。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Ruotong Jia