如果没有使用 odr，为什么变量会引用 lambda 之外的变量？

Question

看这个例子（godbolt）：

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void foo(int &par) {\n    auto l = [par]() {\n        decltype(par) x;\n    };\n}\n

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这个程序无法编译，因为parindecltype(par)引用的是 in 的参数foo，而不是 lambda 的变量（所以decltype(par)实际上是一个引用类型，需要初始化）。

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这是 C++14 标准的相关引用（很抱歉引用旧标准，但我认为它更容易理解）。

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expr.prim.lambda/18（重点是我的）：

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“lambda 表达式的复合语句中的每个 id 表达式（通过复制捕获的实体的 odr 使用）都会转换为对闭包类型的相应未命名数据成员的访问。[注：id 表达式这不是 odr-use 指的是原始实体，而不是闭包类型的成员。此外，这样的 id 表达式不会导致实体的隐式捕获。 \xe2\x80\x94 尾注]"

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标准确保如果 decltype 在非 id 表达式上使用，那么即使它不使用该变量，也会使用捕获的变量（expr.prim.lambda/19）：

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“decltype((x)) 的每次出现（其中 x 可能是一个带括号的 id 表达式，它命名了自动存储持续时间的实体）被视为 x 被转换为对闭包类型的相应数据成员的访问，该数据成员本来可以被如果 x 是指定实体的 ODR 使用，则声明。”

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因此，根据这些规则（也许该标准还有其他相关规则），lambda 中的变量可能引用捕获的变量，也可能引用封闭函数中的原始变量。

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我有两个问题：

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1. 为什么要这样设计呢？为什么不总是使用捕获的变量？这种额外的复杂性给我们带来了什么？
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2. 如何获取 lambda 中捕获变量的类型？
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（注意：之前的一个相关问题：引用的按值 lambda 捕获的类型是什么？）

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Answer 1

1. There are various ways to design with those dozen different explicit and implicit captures. Other ways may be similarly confusing or more wasteful. You are transforming a reference into copy with same name so it can happen to be confusing on its own.

2. Can do by-copy capture with an initialiser:

   void foo(int &par) {
      auto l = [cap = par]() {
          decltype(cap) x; // no confusion about names
      };
   }