捕获列表决定Lambda如何访问外部变量,包括值捕获、引用捕获、隐式捕获及初始化捕获,正确使用可提升代码安全与效率。

在c++中,lambda表达式提供了一种简洁的方式来定义匿名函数。其中,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。理解捕获机制对正确使用lambda至关重要。
捕获列表的基本语法
lambda表达式的完整形式如下:
[capture](parameters) -> return_type { function_body }
方括号 [] 中的内容就是捕获列表,用于指定哪些外部变量可以被lambda访问以及以何种方式访问。
值捕获与引用捕获
lambda可以通过值或引用两种方式捕获外部变量:
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- 值捕获 [x]:将变量x的副本传入lambda,内部修改不影响外部原始变量
- 引用捕获 [&x]:通过引用访问外部变量,lambda内修改会反映到外部
示例:
  int a = 10;
 auto f1 = [a]() { a = 20; }; // 值捕获,编译错误(默认lambda为const)
 auto f2 = [a]() mutable { a = 20; }; // 加mutable后可修改副本
 auto f3 = [&a]() { a = 20; }; // 引用捕获,合法,修改外部a 
隐式捕获与混合捕获
除了显式列出变量,还可以使用隐式捕获:
- [=]:按值捕获所有自动变量
- [&]:按引用捕获所有自动变量
- [=, &var]:默认值捕获,但var按引用捕获
- [&, var]:默认引用捕获,但var按值捕获
这种写法在需要访问多个外部变量时非常方便。
捕获this指针与类成员访问
在类成员函数中使用lambda时,[this] 可以捕获当前对象的指针,从而访问成员变量和函数。
从C++17开始,支持结构化绑定和初始化捕获(广义捕获):
  int x = 10;
 auto lambda = [ptr = &x]() { return *ptr; }; // 初始化捕获,创建新变量 
这种方式能避免悬空引用问题,并提升代码灵活性。
基本上就这些。掌握不同捕获方式的特点和适用场景,能让你写出更安全高效的lambda表达式。注意生命周期管理,尤其是引用捕获时要确保所引用的变量在lambda调用时依然有效。


