为什么我们需要为 lambda 中的引用捕获引用？

Question

考虑一下：

class TestLambda {
public:
    std::vector<char> data;
};

void test_lambda(TestLambda& obj) {
    [=]() mutable {
        obj.data.push_back(0x01);
    }();
}

int main() {
    TestLambda tst;
    tst.data.push_back(0x99);
    test_lambda(tst);

    // tst.data is unchanged at this point

    return 0;
}

调用 test_lambda 后，我期望看到 tst.data 中的变化，但事实并非如此。要查看更改，我必须创建 lambda 再次传递 obj 的引用，即。 [&obj]().

我们为什么需要这个？我的意思是，又是一个参考？

obj 已经是参考。然后，lambda 通过复制捕获 obj。那么，lambda 中的 obj 本身不是引用？为什么？

有人能给我解释一下吗？谢谢。

Answer 1

根据草案标准§5.1.2/p15 Lambda 表达式[expr.prim.lambda]（强调我的）：

An entity is captured by copy if it is implicitly captured and the capture-default is = or if it is explicitly captured with a capture that is not of the form & identifier or & identifier initializer. For each entity captured by copy, an unnamed non-static data member is declared in the closure type. The declaration order of these members is unspecified. The type of such a data member is the type of the corresponding captured entity if the entity is not a reference to an object, or the referenced type otherwise. [ Note: If the captured entity is a reference to a function, the corresponding data member is also a reference to a function. — end note ] A member of an anonymous union shall not be captured by copy.

因此，在：

void test_lambda(TestLambda& obj) {
    [=]() mutable {
        obj.data.push_back(0x01);
    }();
}

obj 被复制捕获，因此您正确地得到了描述的结果。换句话说，这是标准规定的 [=] 捕获默认值的行为。

Answer 2

当在赋值的右侧使用时，引用就像 "normal" 变量一样工作。每当您定义按值捕获的 lambda 时，lambda 都会拥有外部变量的副本，就像 lambda 以这些行开头一样：

auto my_inner_variable = my_outer_reference;
auto my_inner_other_variable = my_outer_other_variable;

如果你想引用 "remain" 一个引用，你必须通过引用捕获它，从而指示编译器发出这样的代码：

auto& my_inner_variable = my_outer_reference;
auto& my_inner_other_variable = my_outer_other_variable; // if we instructed to capture everything by reference

Answer 3

您的函数 test_lambda 包含一个嵌套的 lambda 函数。在 test_lambda 中，引用 obj 指的是 main 中的 tst。然后调用按值捕获的匿名 lambda 函数。在 lambda 函数 obj 内部是 test_lambda 内部的 obj 的副本。为什么不简单地写：

void test_lambda(TestLambda& obj) {
   obj.data.push_back(0x01);
}

你现在正在做的事情或许就是

void test_lambda(TestLambda& obj) {
    [=]() mutable {
        objCopy.data.push_back(0x01);
    }();
}

其中 objCopy 是由捕获 lambda 的值创建的。

为什么我们需要为 lambda 中的引用捕获引用？

why do we need to capture reference for a reference in lambda?

c++

lambda

pass-by-reference

c++11