关键字 `this` 能在类作用域中使用吗？

Question

似乎我可以在类作用域中定义捕获this的lambda表达式。根据我阅读的最新草案N4640，我没有找到允许这种行为的句子。我认为我可能漏掉了什么...

以下是一个示例：

#include <iostream>
#include <functional>

struct foo {
    std::function<void()> f1 = [this]{ ++i; };
    int i = 0;
};

int main() {
    foo a;
    foo const& cref = a;
    cref.f1();
    std::cout << a.i << std::endl;
}

运行演示。(g++ -std=c++11 pedantic) https://wandbox.org/permlink/HPzaOxbBkOQOmuS6

更新

感谢@Brian和@cpplerner的评论，我理解了我的核心问题。那就是“关键字this是否允许在类作用域中使用？不仅限于非静态成员函数作用域。” 如果可以，我可以在类作用域中的lambda表达式捕获列表中使用this。这很清楚。

似乎在类作用域中，this被视为非常量指针。

为了解决我的核心问题，我阅读了N4640 9.2.2.1 The this pointer [class.this]。从语法上讲，它似乎是允许的，但我找不到语义描述。对于非静态成员函数，我在9.2.2/3和9.2.2/4找到了语义描述。

更新

我更新了问题的标题以表示我的核心问题。

原始问题标题为在类作用域中，lambda表达式能否捕获this？

- Takatoshi Kondo

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你认为不允许这样做的原因是什么？ - Brian Bi

@Brian，我以为this只能在非静态成员函数中使用。但是看起来我错了。我写了另一个例子。https://wandbox.org/permlink/CUiG2KIOgD6q9qFy - Takatoshi Kondo

一个最小封闭范围为块作用域的lambda表达式是本地lambda表达式；任何其他lambda表达式在其lambda引入符中不得具有捕获默认项或简单捕获。 - cpplearner

你正在寻找expr.prim.this。@cpplearner 这是核心问题1632。 - T.C.

@T.C. 谢谢您指出这个信息。那正是我在寻找的！！ - Takatoshi Kondo

@cpplearner，我注意到我一开始误解了你的评论。但现在，我相信我理解正确了，并在我的回答中反映出来。 - Takatoshi Kondo

Answer 1

自我回答的动机

感谢评论，我的问题得到了解决。我总结了使用评论回答问题的答案，以便其他人看到该问题。

关键字this可以在类作用域中使用吗？

可以。根据[expr.prim.this]，

"关键字 this 指代非静态成员函数被调用时或者非静态数据成员初始化器（[class.mem]）求值时所调用的对象的指针。"

参见@T.C 's comment。

关键字this能否在类作用域中的lambda表达式的捕获列表中写入？

不行。

至少在C++标准n4618的当前草案中，但C++标准委员会认为这是一个问题。

以下是this不被允许的原因。

根据expr.prim.lambda，

"一个最小封闭作用域为块作用域的lambda表达式是一个*本地lambda表达式；任何其他lambda表达式都不应该在其lambda引入符中具有捕获默认值或简单捕获。"

类作用域中的lambda表达式不是局部lambda表达式。因为类作用域不是块作用域。这里是块一词的定义。

因此，类作用域中的lambda表达式在其lambda引入符中不应具有默认捕获或简单捕获。

关键字this是简单捕获之一。请参见expr.prim.lambda.capture。

因此，在类作用域中的lambda表达式不能捕获this。

请查看 @cpplearner的评论 和 @T.C的评论。

编译器实现

我在 g++ 和 clang++ 上测试了以下代码。

#include <iostream>
#include <functional>

struct foo {
    std::function<void()> lambda_in_class_scope = [this]{
        std::cout << this << std::endl;
    };
};

int main() {
    foo f;
    std::cout << &f << std::endl;
    f.lambda_in_class_scope();
}

输出：

0x7fff8f409cb0
0x7fff8f409cb0

我得到了相同的地址。这表明this被正确捕获。

这里是运行演示：

g++ 6.3 https://wandbox.org/permlink/FdhxJhVvripOQ1ng clang++ 4.0 https://wandbox.org/permlink/kGoNBIoV5WTZV0sy

- Takatoshi Kondo