为什么我们需要捕获lambda中引用的引用？

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;
}

在调用test_lambda ，我期望看到tst.data的更改，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，再一次参考？

obj已经是一个参考。 然后， lambda通过复制来捕获obj 。 那么， lambda本身内的obj不是引用？ 为什么？

有人能解释一下吗？ 谢谢。

Answer 1

当在分配的右侧使用时，引用就像“正常”变量一样。 每当你通过值定义lambda捕获时，lambda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;

如果您希望引用“保留”引用，则必须通过引用捕获它，从而指示编译器发出如下代码：

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 2

根据标准草案§5.1.2/ p15 Lambda表达式[expr.prim.lambda] （ Emphasis Mine ）：

如果隐式捕获实体，并且capture-default为=，或者如果使用不是形式＆identifier或＆identifier初始化程序的捕获显式捕获实体，则通过副本捕获实体。 对于由副本捕获的每个实体，在闭包类型中声明未命名的非静态数据成员。 这些成员的声明顺序未指定。 如果实体不是对对象的引用，则这种数据成员的类型是对应的捕获实体的类型，否则是引用的类型。 [注意：如果捕获的实体是对函数的引用，则相应的数据成员也是对函数的引用。 - 结束注释]匿名工会的成员不得通过副本获取。

因此，在：

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

obj是通过复制捕获的，因此您可以正确地获得所描述的结果。 换句话说，这是标准规定[=]捕获默认值的行为。

Answer 3

您的函数test_lambda包含嵌套的lambda函数。 在test_lambda ，引用obj指的是main中的tst 。 然后你调用一个按值捕获的匿名lambda函数。 在lambda函数内部， obj是test_lambda中的obj的副本。 为什么不简单写：

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

您现在正在做的事情也许可以说明一下

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

其中objCopy是由捕获lambda的值创建的。