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C++11 lambda表达式与捕获值和引用区别

P粉602998670

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发布时间:2025-09-13 09:06:01

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来源于php中文网

原创

值捕获复制变量,lambda内部不受外部变化影响;引用捕获共享变量,可反映最新值但需注意生命周期。例如[a]复制a,[&b]引用b,修改外部b会影响lambda内结果,而a不会。基本类型推荐值捕获,大对象或需修改外部时用引用,避免悬空引用。

c++11 lambda表达式与捕获值和引用区别

在C++11中,lambda表达式提供了一种简洁的方式来定义匿名函数对象。它广泛用于STL算法、回调函数等场景。其中,捕获列表(capture list)决定了lambda如何访问外部作用域中的变量,而“值捕获”和“引用捕获”的选择直接影响变量的行为和生命周期。

捕获的基本语法

捕获列表位于lambda表达式的方括号 [] 中,可以指定以值或引用方式捕获外部变量:
  • [x]:以值的方式捕获变量 x,lambda内部得到的是 x 的副本
  • [&x]:以引用的方式捕获变量 x,lambda内部操作的是 x 本身
  • [=]:以值的方式捕获所有外部变量(自动推导)
  • [&]:以引用的方式捕获所有外部变量

值捕获:复制变量内容

当使用值捕获时,lambda会创建所捕获变量的副本。这意味着即使原始变量后续发生变化,lambda内部的值也不会受影响。

例如:

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int a = 10;
auto f = [a]() {
    std::cout << "a in lambda: " << a << std::endl;
};
a = 20;
f(); // 输出: a in lambda: 10
这里,尽管外面的 a 被修改为 20,但lambda内部保存的是构造时的副本,因此输出仍是 10。

引用捕获:共享变量本身

使用引用捕获时,lambda并不复制变量,而是直接引用外部变量。因此,lambda内部看到的是变量的最新值。

例如:

int b = 10;
auto g = [&b]() {
    std::cout << "b in lambda: " << b << std::endl;
};
b = 30;
g(); // 输出: b in lambda: 30
此时,lambda通过引用访问 b,所以能反映外部的修改。 但要注意:如果引用的变量在lambda调用时已经销毁(比如局部变量离开作用域),就会导致未定义行为。

何时用值?何时用引用?

  • 希望lambda独立于外部变化,或变量生命周期不确定时,使用值捕获
  • 需要修改外部变量,或避免复制开销(如大对象),使用引用捕获
  • 对于基本类型,值捕获开销小,更安全
  • 若lambda可能在原变量销毁后被调用,绝不能使用引用捕获该变量
混合捕获也允许,例如 [x, &y] 表示 x 值捕获,y 引用捕获。 基本上就这些。理解值和引用捕获的区别,有助于写出正确且高效的lambda表达式。

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