在lambda表达式中指定捕获变量的目的是什么？

Question

我有这段代码：

int i = 0;
[&i](){i++;}();

但我可以省略i，直接使用：

[&](){i++;}();

指定&i的目的是什么？（以及类似地，=var和=）。它是否影响编译时间或运行时性能？

- SwiftMango

Answer 1

&i表示只有i作为引用被捕获，而&表示使用lambda中的所有变量都从作用域中捕获。

int i = 0, j = 10;

[&i]{ i++; j++;}(); //error: j is not captured by reference

[&]{ i++; j++;}(); //ok: both variables are captured by reference

&i方法是语言提供的一种方式，用于限制捕获变量的数量。C++允许您完全控制捕获变量，包括捕获哪些特定变量以及如何捕获（按值还是按引用）。

i和=也同理：

int i = 0, j = 10;

[i]{ i++; j++;}(); //error: j is not captured (only i is captured by value)

[=]{ i++; j++;}(); //ok: both variables are captured by value

//more
[&i, j]{ i++; j++;}(); //ok: captured i by reference, j by value

希望这能有所帮助。

- Nawaz

---

是的，我的问题不是关于它们的区别，我已经知道了。我想知道为什么提供第一个，如果第二个已经包含了所有内容。 - SwiftMango

@texasbruce 请看我的回答，了解为什么这种语法是可用的。 - Timothy Shields

只有默认捕获使用 =，普通的按值捕获只使用名称。 - Xeo

@Xeo：我不理解你的评论。你能换个说法吗？ - Nawaz

你有[=i]和[..., =j]用于按值捕获，但这是不正确的 - 只允许/需要[i]和[..., j]。[=]仅用于指定“按值”作为捕获默认值。 - Xeo

@Xeo：哦，你说得对。我想知道为什么没有人发现这个愚蠢的错误。谢谢 :-) - Nawaz

Answer 2

有时候你可能想以不同的方式捕获不同的变量：

std::vector<int> v { 7, 8, 9, 10, 11 };
int n = 3;

//Capture v by reference and n by value:
auto getNth = [&v, n](){ return v[n]; };

//Behavior:
n = 9999;
getNth(); //returns 10 - changing n didn't affect the lambda
v[3] = 42;
getNth(); //returns 42 - changing v did affect the lambda

这就是更详细语法的原因。

- Timothy Shields

Answer 3

这个特性与性能无关，而是与可读性和可维护性有关。当你使用通用的捕获语法[&]或者[=]时，它会掩盖原始方法和lambda主体之间共享的状态。如果开发人员错误地假设一个值没有被捕获，实际上却被捕获了，那么这可能会导致方法的维护问题。使用捕获子句可以更明确地表示lambda依赖的状态。

- JaredPar

Answer 4

指定 &i 的目的是什么？（类似于=var和=）。它会影响编译时还是运行时性能？

您可以指定值是按引用还是按值进行捕获。使用 [&] 指定要通过引用捕获所有内容，但您也可以编写 lambda 表达式来：

[=, &i, &j]()

意思是按值捕获一切，除了用引用捕获i和j。

在您的特定情况下，这并不有用-您可以只说按引用捕获所有内容，编译器将确定您正在使用i，并通过引用捕获它-但是当您处理多个变量被捕获时，C ++允许您单独控制每个变量如何被捕获。

- Reed Copsey

Answer 5

如果你列出了要捕获的变量，你就明确表达了你想要什么。如果你使用了你不想捕获的内容，编译器会报错。这可能是件好事（实现过程中出错）或者是件坏事（你只是忘了列出该变量）。

这真的取决于特定的情况。我认为，如果lambda表达式或包含作用域比较复杂，最好还是明确你要捕获什么。

还有一个额外的要点，那就是混合按值捕获和按引用捕获-至少在其中一种方式上你必须明确表达。例如：

int i, j, k;

auto f = [=, &i]() { /* code which can read i, j and k but can only modify i */ };

- Angew is no longer proud of SO