C++如何使用Lambda表达式的捕获列表_C++ Lambda捕获列表方法

捕获列表定义Lambda如何访问外部变量，位于[]内，可按值[=]或引用[&]捕获，影响闭包对变量的持有方式。

在C++中，Lambda表达式提供了一种简洁的方式来定义匿名函数。捕获列表是Lambda表达式的重要组成部分，它决定了Lambda如何访问外部作用域中的变量。正确使用捕获列表，可以让Lambda灵活地读取或修改外部数据。

什么是捕获列表

捕获列表位于Lambda表达式的方括号 [] 中，用于指定哪些外部变量可以被Lambda访问。这些变量可以按值或按引用捕获，也可以混合使用。捕获发生在Lambda创建时，影响其闭包对象对这些变量的持有方式。

按值捕获（值拷贝）

使用 = 表示按值捕获所有外部变量。Lambda会创建这些变量的副本，后续修改不会影响原始变量。

int x = 10;
auto lambda = [x]() {
    std::cout << x << std::endl; // 输出 10
};
x = 20;
lambda(); // 仍然输出 10，因为捕获的是副本

如果希望捕获当前作用域中所有变量的值，可以直接写 [=]。

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按引用捕获（共享访问）

使用 & 表示按引用捕获所有外部变量。Lambda通过引用来访问原始变量，因此可以修改它们。

int y = 5;
auto lambda = [&y]() {
    y = 100;
};
lambda();
std::cout << y << std::endl; // 输出 100

若要按引用捕获所有可访问变量，使用 [&]。

混合捕获与特定变量捕获

可以显式指定某些变量的捕获方式，实现更精细的控制。例如，一个变量按值捕获，另一个按引用捕获。

• [x, &y]：x 按值捕获，y 按引用捕获
• [=, &z]：默认按值捕获所有，但 z 按引用捕获
• [&, x]：默认按引用捕获所有，但 x 按值捕获

注意：从 C++14 开始，可以在捕获列表中进行初始化，也叫“广义捕获”：

auto lambda = [value = x + 1]() {
    std::cout << value << std::endl;
};

这种方式允许你在捕获时构造新变量，脱离对外部变量生命周期的依赖。

捕获列表的生命周期注意事项

按引用捕获时需格外小心变量的生命周期。如果Lambda的执行时间晚于所引用变量的作用域结束，会导致悬空引用。

std::function<void()> dangerous_lambda;
{
    int temp = 42;
    dangerous_lambda = [&temp]() { std::cout << temp << std::endl; };
} // temp 已销毁
dangerous_lambda(); // 未定义行为！

这种情况下应选择按值捕获，或确保引用对象的生命周期足够长。

基本上就这些。掌握捕获列表的关键在于理解值和引用的区别，以及变量生命周期的影响。合理使用捕获方式，能让Lambda既高效又安全。

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