Visual Studio中Lambda内的C++14变量模板存在BUG？

你碰到的这个情况其实是Visual Studio 2017对C++14变量模板的Lambda捕获支持存在编译器bug。先看一段能复现问题的示例代码，更直观：

#include <iostream>

template<typename T>
constexpr T pi = T(3.1415926535897932385);

int main() {
    // Lambda外使用正常，VS2017能输出3.14159
    std::cout << pi<double> << std::endl;

    auto lambda = []() {
        // Lambda内失效，VS2017输出0.0
        std::cout << pi<double> << std::endl;
    };
    lambda();

    return 0;
}

问题根源 #

VS2017的编译器在处理Lambda表达式内部的变量模板引用时，没有正确执行模板实例化逻辑，反而错误地将其初始化为对应类型的默认值（比如double的默认值就是0.0）。而GCC 6.3及后续版本已经正确实现了C++14标准中关于变量模板在Lambda内的处理规则，所以能输出预期结果。

可行的解决方案 #

这里有几种办法可以绕过这个编译器bug：

1. 提前捕获变量模板实例 #

在Lambda外部先拿到变量模板的实例，再通过值捕获或引用捕获传入Lambda内部使用：

int main() {
    auto pi_double = pi<double>;
    auto lambda = [pi_double]() {
        std::cout << pi_double << std::endl; // 正常输出3.14159
    };
    lambda();

    return 0;
}

2. 用函数模板包装变量模板 #

把变量模板封装成一个函数模板，通过调用函数来获取值，这样Lambda内部就能正确解析：

template<typename T>
constexpr T get_pi() {
    return pi<T>;
}

int main() {
    auto lambda = []() {
        std::cout << get_pi<double>() << std::endl; // 正常输出3.14159
    };
    lambda();

    return 0;
}

3. 升级Visual Studio版本 #

这个bug在Visual Studio 2019及后续版本中已经被官方修复，如果项目允许的话，直接升级到更高版本的VS，就能不用改代码彻底解决问题。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Jonathan Mee