CppCoreGuidelines F.52 在 lambda 中捕获引用，可局部使用，或传给STL算法

11 July 2022

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理由

为了保障效率和正确，一般会在 lambda 中以引用的形式捕获变量，在 lambda 内局部使用。尤其是编写和调用并行算法时，因为在函数返回时会 join ，捕获了的变量可以在局部进行使用。

讨论

效率性方面，因为对大部分类型来说，引用传递比值传递效率高。

正确性方面，因为不少函数调用会修改对象，产生一些 side effect，值传递无法做到。

注意

lambda 不能以 const 引用的方式捕获外部变量。所以也就不能避免在 lambda 内会有 side effect。

// -*- compile-command: "g++ -std=c++20 code.cpp && ./a"; -*-
#include <iostream>
#include <gsl/gsl>
using namespace std;
using namespace gsl;
int main()
{
    int age = 10;
    auto update = [&]() { cout << "update: " << ++age << endl; };
    update();
    cout << "now:    " << age << endl;
}

update: 11
now:    11

以下我们假设 message 是一个很大的网络消息对象，传递给迭代算法，如果每次调用都以复制的方式传递，效率不高，且不一定可行，因为消息对象不一定提供复制构造函数。

std::for_each(begin(sockets), end(sockets), [&message](auto& socket)
{
    socket.send(message);
});

例子

以下是一个 three-stage parallel pipeline。每个 stage 对象封装了一个工作线程和一个队列。其析构函数会自动等待队列为空才执行。

void send_packets(buffers& bufs)
{
    stage encryptor([](buffer& b) { encrypt(b); });
    stage compressor([&](buffer& b) { compress(b); encryptor.process(b); });
    stage decorator([&](buffer& b) { decorate(b); compressor.process(b); });
    for (auto& b : bufs) { decorator.process(b); }
}  // automatically blocks waiting for pipeline to finish

强化

警告：如果 lambda 捕获了外部变量的引用，但是在函数作用域外使用。

technology 483

CppCoreGuidelines 474