F.54: 如果捕获这个,显式捕获所有变量(没有默认捕获)

F.54: If you capture this, capture all variables explicitly (no default capture)

读完后有点困惑Cppcore Guideline F.54

关于 lambda 捕获

"Writing [=] in a member function appears to capture by value, but actually captures data members by reference "

例子

class My_class {
    int x = 0;
    // ...

    void f() {
        int i = 0;
        // ...

        auto lambda = [=]{ use(i, x); };   // BAD: "looks like" copy/value capture
        // [&] has identical semantics and copies the this pointer under the current rules
        // [=,this] and [&,this] are not much better, and confusing

        x = 42;
        lambda(); // calls use(42);
        x = 43;
        lambda(); // calls use(43);

        // ...

        auto lambda2 = [i, this]{ use(i, x); }; // ok, most explicit and least confusing

        // ...
    }
};

为什么这被视为不良

auto lambda = [=]{ use(i, x); }; 

和下面的一个很好的做法

auto lambda2 = [i, this]{ use(i, x); };

我试过这个例子,但没有看到任何东西 difference.May 因为我没有正确理解这些语句

#include<iostream>
using namespace std;

class My_class {
public:
    int x = 0;
    // ...

    void f() {
        int i = 0;
        // ...

        auto lambda = [=]{ cout<<i<<x<<endl; };   // BAD: "looks like" copy/value capture
        // [&] has identical semantics and copies the this pointer under the current rules
        // [=,this] and [&,this] are not much better, and confusing

        x = 42;
        lambda(); // calls use(42);
        x = 43;
        lambda(); // calls use(43);

        // ...

        auto lambda2 = [i, this]{ cout<<i<<x<<endl; }; // ok, most explicit and least confusing

        lambda2();
    }
};

int main()
    {
        My_class val;
        val.f();
    }

输出

042
043
043
Program ended with exit code: 0

任何带有示例的方向、指南或解释都会有所帮助

Edit

After few explanation(see the answers below) created a new example to demonstrate the behaviour

#include<iostream>
using namespace std;

class My_class {
public:
    int x = 0;
    // ...

    void f() {
        int i = 0;
        // ...

        auto lambda = [=]{ cout<<i<<x<<endl; x=10; };   // BAD: "looks like" copy/value capture
        // [&] has identical semantics and copies the this pointer under the current rules
        // [=,this] and [&,this] are not much better, and confusing


        x = 42;
        lambda(); // calls use(42);
        cout<<"value of x is "<<x<<endl;


        x = 43;
        lambda(); // calls use(43);

        // ...

        auto lambda2 = [i, this]{ cout<<i<<x<<endl; }; // ok, most explicit and least confusing
        lambda2();
    }
};

int main()
    {
        My_class val;
        val.f();
    }

输出

042
value of x is 10
043
010
Program ended with exit code: 0

即使按值捕获,这也会更改外部 x 值

I tried with the example but didn't see any difference.

因为在那个例子中,行为没有区别。然而,该准则之所以在这里,是因为(在其作者看来)可读性存在差异。

也可以考虑

auto lambda3 = [i, this]{ use(i, x++); }; 

问题是捕获的语义在书面语法中并不明显。语法的含义取决于上下文,阅读和维护起来可能会造成混淆。

如果它不在成员函数内,人们会期望 auto lambda = [=]{ use(i, x); }; 制作 xcopy,这样如果 x 进行更改,副本仍将保留其原始值。调用 lambda 将始终调用 use(0, 42)。但是它在成员内部并不是这样的!

你写 = 但得到的行为就像你通过引用捕获一样。代码应该与它的编写方式具有明确和不同的含义。

"Writing [=] in a member function appears to capture by value, but actually captures data members by reference "

因为无法捕获数据成员。捕获的是 this.

即使this被复制捕获,你仍然可以修改所有成员this,就好像成员被引用捕获一样,它们都是通过this指针访问的吗才是真正被抓到的。

通过使用 auto lambda2 = [i, this]{ use(i, x); };,您明确表示 x 未被捕获,但 this 被捕获。

"Writing [=] in a member function appears to capture by value, but actually captures data members by reference "

引用说明了一切,在成员函数中写[=]看似是按值捕获,实际上是按引用捕获数据成员。

一位大人物曾经说过,如果你不必很聪明,那是一件好事。这意味着你应该明确,并使用语言清楚地表达你想要发生的事情。

默认捕获捕获局部范围内的变量。 this->x 不在范围内,但 this 在范围内。因此 x 未被捕获,但 this 被捕获。但是你很可能使用唯一的 x 来表示 this->x.

因此,尽管您订购了按值捕获,但您得到的是按引用捕获。那种东西需要你仔细阅读和集中注意力,可能会让不知情的程序员措手不及。

我稍微更改了示例并添加了更多选项。

[=]

potemkin 捕获,承诺按值捕获所有内容,因此对所有 class 成员产生引用捕获->

[我,这个]

更明确的捕获,承诺按值捕获 i 和 this,因此减少了看到 this->x 将是引用捕获所需的集中程度。

我建议在正文中使用 this->x 而不是 x 以确保完全清楚。

[=, my_copy_of_x = x]

初始捕获语法允许通过值或引用显式捕获 x 所需的任何内容。 &my_copy_of_x = x 会产生引用捕获

[=,my_copy_of_x = 这个->x]

相同,只是更冗长了一点。明确指出 x 是成员而不是局部变量。

[my_i = i, my_copy_of_x = this->x]

这当然也适用于局部变量 i

using namespace std;

class My_class {
public:
    int x = 0;
    
    void f() {
        int i = 0;
        x = 42;
        
        auto lambda1 = [=]{ cout << i << " " << x << endl; };
        auto lambda2 = [i,this]{ cout << i << " " << x <<endl; };
        auto lambda3 = [=,my_copy_of_x = x]{  cout<<i<<" "<< x << " " << my_copy_of_x << endl;  };
        auto lambda4 = [=,my_copy_of_x = this->x]{ cout<<i<<" "<< x << " " << my_copy_of_x << endl; };
        auto lambda5 = [my_i = i, my_copy_of_x = this->x]{ cout << my_i << "    " << my_copy_of_x<<endl;; };
        
        lambda1(); lambda2(); lambda3(); lambda4(); lambda5();
        x = 43;
        std::cout << "\nx changed\n\n";
        lambda1(); lambda2(); lambda3(); lambda4(); lambda5();
    }
};

int main()
{
    My_class val;
    val.f();
}

0 42
0 42
0 42 42
0 42 42
0    42

x changed

0 43
0 43
0 43 42
0 43 42
0    42

问题在于

[=]{ use(i, x); }

实际上是

[=]{ use(i, this->x); }

所以我们按值捕获 thisi,而我们可能错误地认为 x 按值捕获。

[i, this]{ use(i, x); }; 更明确。