在 C++ 中使用函数装饰器（使用闭包）时出现意外的分段错误

Question

我创建了decorator函数来向现有函数添加功能。该程序输出正确的函数指针地址以及helloworld按预期迭代 10 x所用的时间。

然而，如果我将decorator函数更改为采用original_functionby 值 ( FunctionPointer original_function)，程序将因分段错误而终止，我不明白它失败的原因。

#include <iostream>
#include <chrono>

typedef void (*FunctionPointer)();

auto
decorator(FunctionPointer && original_function) // if changed to FunctionPointer original_function, it causes segmentation fault when the closure(lambda expression) is called later on
{
    std::cout << "Decorator: " << (void*)original_function << std::endl; // 0x558072fb0b90
    return [&]()
    {
        std::cout << "Decorator: " << (void*)original_function << std::endl; // 0x558072fb0b90 but 0x0 when original_function passed by value
        auto t0 = std::chrono::high_resolution_clock::now();

        original_function();

        auto duration = std::chrono::high_resolution_clock::now() - t0;

        std::cout << "\nElapsed " << duration.count() * 1000.0f << " ms\n";
    };
}


void
helloworld(void)
{
    for (auto i = 0; i < 10; i++)
        std::cout << "Hello, World!\n";
}

int
main(void)
{
    std::cout << "Main: " << (void*)helloworld << std::endl; // 0x558072fb0b90

    auto my_helloworld = decorator(helloworld);
    my_helloworld();

    return 0;
}

Answer 1

不同之处在于，当您按值传递函数时，传入 lambda 的参数是对函数 parameter的引用，它在decorator返回时超出范围。当您稍后调用返回的 lambda 时，您引用了这个超出范围的变量，即未定义行为。

当您通过通用引用传递时，它起作用，传递给的参数decorator是一个引用，该引用传递给 lambda。所以当你调用 lambda 时它仍然有效。

您可以将 lambda 更改为按值传递（使用[=]）以使更改后的版本正常工作。