capture 子句

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Lambda 可在其主体中引入新的变量（用 C++14），它还可以访问（或“捕获”）周边范围内的变量。 Lambda 以 capture 子句开头。 它指定捕获哪些变量，以及捕获是通过值还是通过引用进行的。 有与号 (&) 前缀的变量通过引用进行访问，没有该前缀的变量通过值进行访问。

空 capture 子句 [ ] 指示 lambda 表达式的主体不访问封闭范围中的变量。

可以使用默认捕获模式来指示如何捕获 Lambda 体中引用的任何外部变量：[&] 表示通过引用捕获引用的所有变量，而 [=] 表示通过值捕获它们。 可以使用默认捕获模式，然后为特定变量显式指定相反的模式。 例如，如果 lambda 体通过引用访问外部变量 total 并通过值访问外部变量 factor，则以下 capture 子句等效：

C++

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[&total, factor]
[factor, &total]
[&, factor]
[=, &total]
使用默认捕获时，只有 Lambda 体中提及的变量才会被捕获。

如果 capture 子句包含默认捕获 &，则该 capture 子句的捕获中没有任何标识符可采用 &identifier 形式。 同样，如果 capture 子句包含默认捕获 =，则该 capture 子句没有任何捕获可采用 =identifier 形式。 标识符或 this 在 capture 子句中出现的次数不能超过一次。 以下代码片段给出了一些示例：

C++

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struct S { void f(int i); };

void S::f(int i) {
    [&, i]{};      // OK
    [&, &i]{};     // ERROR: i preceded by & when & is the default
    [=, this]{};   // ERROR: this when = is the default
    [=, *this]{ }; // OK: captures this by value. See below.
    [i, i]{};      // ERROR: i repeated
}
捕获后跟省略号是一个包扩展，如以下可变参数模板示例中所示：

C++

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template<class... Args>
void f(Args... args) {
    auto x = [args...] { return g(args...); };
    x();
}
要在类成员函数体中使用 Lambda 表达式，请将 this 指针传递给 capture 子句，以提供对封闭类的成员函数和数据成员的访问权限。

Visual Studio 2017 版本 15.3 及更高版本（在 /std:c++17 模式及更高版本中可用）：可以通过在 capture 子句中指定 *this 通过值捕获 this 指针。 通过值捕获会将整个闭包复制到调用 Lambda 的每个调用站点。 （闭包是封装 Lambda 表达式的匿名函数对象）。当 Lambda 在并行或异步操作中执行时，通过值捕获非常有用。 它在某些硬件体系结构（如 NUMA）上特别有用。

有关展示如何将 Lambda 表达式与类成员函数一起使用的示例，请参阅 Lambda 表达式示例中的“示例：在方法中使用 Lambda 表达式”。

在使用 capture 子句时，建议你记住以下几点（尤其是使用采取多线程的 Lambda 时）：

引用捕获可用于修改外部变量，而值捕获却不能实现此操作。 （mutable 允许修改副本，而不能修改原始项。）

引用捕获会反映外部变量的更新，而值捕获不会。

引用捕获引入生存期依赖项，而值捕获却没有生存期依赖项。 当 Lambda 以异步方式运行时，这一点尤其重要。 如果在异步 Lambda 中通过引用捕获局部变量，该局部变量将很容易在 Lambda 运行时消失。 代码可能会导致在运行时发生访问冲突。