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猫耳堀川雷鼓
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2a04959f4c
commit
8d6aa2ed7c
@ -1,246 +1,258 @@
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Lambda表达式是C++编程中的游戏规则改变者。这有点令人惊讶，因为它没有给语言带来新的表达能力。Lambda可以做的所有事情都可以通过其他方式完成。但是lambda是创建函数对象相当便捷的一种方法，对于日常的C++开发影响是巨大的。没有lambda时，标准库中的`_if`算法（比如，`std::find_if, std::remove_if, std::count_if`等）通常需要繁琐的谓词，但是当有lambda可用时，这些算法使用起来就变得相当方便。比较函数（比如，`std::sort, std::nth_element, std::lower_bound`等）与算法函数也是相同的。在标准库外，lambda可以快速创建`std::unique_ptr`和`std::shared_ptr`的自定义`deleter`，并且使线程API中条件变量的条件设置变得同样简单（参见Item 39）。除了标准库，lambda有利于即时的回调函数，接口适配函数和特定上下文中的一次性函数。Lambda确实使C++成为更令人愉快的编程语言。
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# 第6章 *lambda*表达式
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与Lambda相关的词汇可能会令人疑惑，这里做一下简单的回顾：
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**CHAPTER 6 Lambda Expressions**
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- *lambda表达式就是一个表达式*。在代码的高亮部分就是lambda
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*lambda*表达式是C++编程中的游戏规则改变者。这有点令人惊讶，因为它没有给语言带来新的表达能力。*lambda*可以做的所有事情都可以通过其他方式完成。但是*lambda*是创建函数对象相当便捷的一种方法，对于日常的C++开发影响是巨大的。没有*lambda*时，STL中的“`_if`”算法（比如，`std::find_if`，`std::remove_if`，`std::count_if`等）通常需要繁琐的谓词，但是当有*lambda*可用时，这些算法使用起来就变得相当方便。用比较函数（比如，`std::sort`，`std::nth_element`，`std::lower_bound`等）来自定义算法也是同样方便的。在STL外，*lambda*可以快速创建`std::unique_ptr`和`std::shared_ptr`的自定义删除器（见[Item18](https://github.com/kelthuzadx/EffectiveModernCppChinese/blob/master/4.SmartPointers/item18.md)和[19](https://github.com/kelthuzadx/EffectiveModernCppChinese/blob/master/4.SmartPointers/item19.md)），并且使线程API中条件变量的谓词指定变得同样简单（参见[Item39](https://github.com/kelthuzadx/EffectiveModernCppChinese/blob/master/7.TheConcurrencyAPI/item39.md)）。除了标准库，*lambda*有利于即时的回调函数，接口适配函数和特定上下文中的一次性函数。*lambda*确实使C++成为更令人愉快的编程语言。
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与*lambda*相关的词汇可能会令人疑惑，这里做一下简单的回顾：
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- ***lambda*表达式**（*lambda expression*）就是一个表达式。下面是部分源代码。在
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```cpp
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std::find_if(container.begin(), container.end(),
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[](int val){ return 0 < val && val < 10; }); // 本行高亮
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[](int val){ return 0 < val && val < 10; }); //译者注：本行高亮
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```
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- *闭包*是lambda创建的运行时对象。依赖捕获模式，闭包持有捕获数据的副本或者引用。在上面的`std::find_if`调用中，闭包是运行时传递给``std::find_if`第三个参数。
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中，代码的高亮部分就是*lambda*。
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- *闭包类（closure class）*是从中实例化闭包的类。每个lambda都会使编译器生成唯一的闭包类。Lambda中的语句成为其闭包类的成员函数中的可执行指令。
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- **闭包**（*enclosure*）是*lambda*创建的运行时对象。依赖捕获模式，闭包持有被捕获数据的副本或者引用。在上面的`std::find_if`调用中，闭包是作为第三个实参在运行时传递给`std::find_if`的对象。
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Lambda通常被用来创建闭包，该闭包仅用作函数的参数。上面对`std::find_if`的调用就是这种情况。然而，闭包通常可以拷贝，所以可能有多个闭包对应于一个lambda。比如下面的代码：
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- **闭包类**（*closure class*）是从中实例化闭包的类。每个*lambda*都会使编译器生成唯一的闭包类。*lambda*中的语句成为其闭包类的成员函数中的可执行指令。
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*lambda*通常被用来创建闭包，该闭包仅用作函数的实参。上面对`std::find_if`的调用就是这种情况。然而，闭包通常可以拷贝，所以可能有多个闭包对应于一个*lambda*。比如下面的代码：
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```cpp
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{
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int x; // x is local variable
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...
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auto c1 = [x](int y) { return x * y > 55; }; // c1 is copy of the closure produced by the lambda
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auto c2 = c1; // c2 is copy of c1
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||||
auto c3 = c2; // c3 is copy of c2
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...
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||||
int x; //x是局部对象
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…
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||||
auto c1 = //c1是lambda产生的闭包的副本
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||||
[x](int y) { return x * y > 55; };
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auto c2 = c1; //c2是c1的拷贝
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auto c3 = c2; //c3是c2的拷贝
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…
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}
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```
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c1， c2，c3都是lambda产生的闭包的副本。
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`c1`，`c2`，`c3`都是*lambda*产生的闭包的副本。
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非正式的讲，模糊lambda，闭包和闭包类之间的界限是可以接受的。但是，在随后的Item中，区分编译期（lambdas 和 closure classes）还是运行时（closures）以及它们之间的相互关系是重要的。
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非正式的讲，模糊*lambda*，闭包和闭包类之间的界限是可以接受的。但是，在随后的Item中，区分什么存在于编译期（*lambdas* 和闭包类），什么存在于运行时（闭包）以及它们之间的相互关系是重要的。
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# 避免使用默认捕获模式
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## 条款三十一：避免使用默认捕获模式
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C++11中有两种默认的捕获模式：按引用捕获和按值捕获。但按引用捕获可能会带来悬空引用的问题，而按值引用可能会诱骗你让你以为能解决悬空引用的问题（实际上并没有），还会让你以为你的闭包是独立的（事实上也不是独立的）。
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**Item 31: Avoid default capture modes**
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这就是本条目的一个总结。如果你是一个工程师，渴望了解更多内容，就让我们从按引用捕获的危害谈起把。
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C++11中有两种默认的捕获模式：按引用捕获和按值捕获。但默认按引用捕获模式可能会带来悬空引用的问题，而默认按值捕获模式可能会诱骗你让你以为能解决悬空引用的问题（实际上并没有），还会让你以为你的闭包是独立的（事实上也不是独立的）。
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按引用捕获会导致闭包中包含了对局部变量或者某个形参（位于定义lambda的作用域）的引用，如果该lambda创建的闭包生命周期超过了局部变量或者参数的生命周期，那么闭包中的引用将会变成悬空引用。举个例子，假如我们有一个元素是过滤函数的容器，该函数接受一个int作为参数，并返回一个布尔值，该布尔值的结果表示传入的值是否满足过滤条件。
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这就是本条目的一个总结。如果你偏向技术，渴望了解更多内容，就让我们从按引用捕获的危害谈起吧。
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按引用捕获会导致闭包中包含了对局部变量或者某个形参的引用，变量或形参只在定义*lambda*的作用域中可用。如果该*lambda*创建的闭包生命周期超过了局部变量或者参数的生命周期，那么闭包中的引用将会变成悬空引用。举个例子，假如我们有元素是过滤函数（filter）的一个容器，该函数接受一个`int`作为参数，并返回一个`bool`，该`bool`的结果表示传入的值是否满足过滤条件：
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```c++
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using FilterContainer = // see Item 9 for
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std::vector<std::function<bool(int)>>; // "using", Item 2
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// for std::function
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FilterContainer filters; // filtering funcs
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using FilterContainer = //“using”参见条款9，
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std::vector<std::function<bool(int)>>; //std::function参见条款2
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FilterContainer filters; //过滤函数
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```
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我们可以添加一个过滤器，用来过滤掉5的倍数。
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我们可以添加一个过滤器，用来过滤掉5的倍数：
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```c++
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filters.emplace_back( // see Item 42 for
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[](int value) { return value % 5 == 0; } // info on
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filters.emplace_back( //emplace_back的信息见条款42
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[](int value) { return value % 5 == 0; }
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);
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```
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然而我们可能需要的是能够在运行期获得被除数，而不是将5硬编码到lambda中。因此添加的过滤器逻辑将会是如下这样：
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然而我们可能需要的是能够在运行期计算除数（divisor），即不能将5硬编码到*lambda*中。因此添加的过滤器逻辑将会是如下这样：
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```c++
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void addDivisorFilter()
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{
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auto calc1 = computeSomeValue1();
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auto calc2 = computeSomeValue2();
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auto divisor = computeDivisor(calc1, calc2);
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filters.emplace_back( // danger!
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[&](int value) { return value % divisor == 0; } // ref to
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); // divisor
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} // will
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// dangle!
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filters.emplace_back( //危险！对divisor的引用
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[&](int value) { return value % divisor == 0; } //将会悬空！
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);
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}
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```
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这个代码实现是一个定时炸弹。lambda对局部变量divisor进行了引用，但该变量的生命周期会在addDivisorFilter返回时结束，刚好就是在语句filters.emplace_back返回之后，因此该函数的本质就是容器添加完，该函数就死亡了。使用这个filter会导致未定义行为，这是由它被创建那一刻起就决定了的。
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||||
这个代码实现是一个定时炸弹。*lambda*对局部变量`divisor`进行了引用，但该变量的生命周期会在`addDivisorFilter`返回时结束，刚好就是在语句`filters.emplace_back`返回之后。因此添加到`filters`的函数添加完，该函数就死亡了。使用这个过滤器（译者注：就是那个添加进`filters`的函数）会导致未定义行为，这是由它被创建那一刻起就决定了的。
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现在，同样的问题也会出现在divisor的显式按引用捕获。
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现在，同样的问题也会出现在`divisor`的显式按引用捕获。
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```c++
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filters.emplace_back(
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[&divisor](int value) // danger! ref to
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{ return value % divisor == 0; } // divisor will
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[&divisor](int value) //危险！对divisor的引用将会悬空！
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{ return value % divisor == 0; }
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);
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```
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但通过显式的捕获，能更容易看到lambda的可行性依赖于变量divisor的生命周期。另外，写成这种形式能够提醒我们要注意确保divisor的生命周期至少跟lambda闭包一样长。比起"[&]"传达的意思，显式捕获能让人更容易想起“确保没有悬空变量”。
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但通过显式的捕获，能更容易看到*lambda*的可行性依赖于变量`divisor`的生命周期。另外，写下“divisor”这个名字能够提醒我们要注意确保`divisor`的生命周期至少跟*lambda*闭包一样长。比起“`[&]`”传达的意思，显式捕获能让人更容易想起“确保没有悬空变量”。
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如果你知道一个闭包将会被马上使用（例如被传入到一个stl算法中）并且不会被拷贝，那么在lambda环境中使用引用捕获将不会有风险。在这种情况下，你可能会争论说，没有悬空引用的危险，就不需要避免使用默认的引用捕获模式。例如，我们的过滤lambda只会用做C++11中std::all_of的一个参数，返回满足条件的所有元素：
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如果你知道一个闭包将会被马上使用（例如被传入到一个STL算法中）并且不会被拷贝，那么在它的*lambda*被创建的环境中，将不会有持有的引用比局部变量和形参活得长的风险。在这种情况下，你可能会争论说，没有悬空引用的危险，就不需要避免使用默认的引用捕获模式。例如，我们的过滤*lambda*只会用做C++11中`std::all_of`的一个实参，返回满足条件的所有元素：
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```c++
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template<typename C>
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void workWithContainer(const C& container)
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{
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auto calc1 = computeSomeValue1(); // as above
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||||
auto calc2 = computeSomeValue2(); // as above
|
||||
auto divisor = computeDivisor(calc1, calc2); // as above
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||||
using ContElemT = typename C::value_type; // type of
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// elements in
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// container
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using std::begin; // for
|
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using std::end; // genericity;
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// see Item 13
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if (std::all_of( // if all values
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begin(container), end(container), // in container
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[&](const ContElemT& value) // are multiples
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||||
{ return value % divisor == 0; }) // of divisor...
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) {
|
||||
… // they are...
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||||
auto calc1 = computeSomeValue1(); //同上
|
||||
auto calc2 = computeSomeValue2(); //同上
|
||||
auto divisor = computeDivisor(calc1, calc2); //同上
|
||||
|
||||
using ContElemT = typename C::value_type; //容器内元素的类型
|
||||
using std::begin; //为了泛型，见条款13
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||||
using std::end;
|
||||
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||||
if (std::all_of( //如果容器内所有值都为
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||||
begin(container), end(container), //除数的倍数
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||||
[&](const ContElemT& value)
|
||||
{ return value % divisor == 0; })
|
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) {
|
||||
… //它们...
|
||||
} else {
|
||||
… // at least one
|
||||
} // isn't...
|
||||
… //至少有一个不是的话...
|
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}
|
||||
}
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```
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的确如此，这是安全的做法，但这种安全是不确定的。如果发现lambda在其它上下文中很有用（例如作为一个函数被添加在filters容器中），然后拷贝粘贴到一个divisor变量已经死亡的，但闭包生命周期还没结束的上下文中，你又回到了悬空的使用上了。同时，在该捕获语句中，也没有特别提醒了你注意分析divisor的生命周期。
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的确如此，这是安全的做法，但这种安全是不确定的。如果发现*lambda*在其它上下文中很有用（例如作为一个函数被添加在`filters`容器中），然后拷贝粘贴到一个`divisor`变量已经死亡，但闭包生命周期还没结束的上下文中，你又回到了悬空的使用上了。同时，在该捕获语句中，也没有特别提醒了你注意分析`divisor`的生命周期。
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从长期来看，使用显式的局部变量和参数引用捕获方式，是更加符合软件工程规范的做法。
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从长期来看，显式列出*lambda*依赖的局部变量和形参，是更加符合软件工程规范的做法。
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额外提一下，C++14支持了在lambda中使用auto来声明变量，上面的代码在C++14中可以进一步简化，ContElemT的别名可以去掉，if条件可以修改为：
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额外提一下，C++14支持了在*lambda*中使用`auto`来声明变量，上面的代码在C++14中可以进一步简化，`ContElemT`的别名可以去掉，`if`条件可以修改为：
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```c++
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||||
if (std::all_of(begin(container), end(container),
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||||
[&](const auto& value) // C++14
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||||
[&](const auto& value) // C++14
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{ return value % divisor == 0; }))
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```
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一个解决问题的方法是，divisor按值捕获进去，也就是说可以按照以下方式来添加lambda：
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一个解决问题的方法是，`divisor`默认按值捕获进去，也就是说可以按照以下方式来添加*lambda*到`filters`：
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```c++
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filters.emplace_back( // now
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||||
[=](int value) { return value % divisor == 0; } // divisor
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); // can't
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// dangle
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filters.emplace_back( //现在divisor不会悬空了
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[=](int value) { return value % divisor == 0; }
|
||||
);
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```
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||||
这足以满足本实例的要求，但在通常情况下，按值捕获并不能完全解决悬空引用的问题。这里的问题是如果你按值捕获的是一个指针，你将该指针拷贝到lambda对应的闭包里，但这样并不能避免lambda外删除指针的行为，从而导致你的指针变成悬空指针。
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这足以满足本实例的要求，但在通常情况下，按值捕获并不能完全解决悬空引用的问题。这里的问题是如果你按值捕获的是一个指针，你将该指针拷贝到*lambda*对应的闭包里，但这样并不能避免*lambda*外`delete`这个指针的行为，从而导致你的副本指针变成悬空指针。
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也许你要抗议说：“这不可能发生。看过了第四章，我对智能指针的使用非常热衷。只有那些失败的C++98的程序员才会用裸指针和delete语句。”这也许是正确的，但却是不相关的，因为事实上你的确会使用裸指针，也的确存在被你删除的可能性。只不过在现代的C++编程风格中，不容易在源代码中显露出来而已。
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也许你要抗议说：“这不可能发生。看过了[第4章](https://github.com/kelthuzadx/EffectiveModernCppChinese/blob/master/4.SmartPointers/item18.md)，我对智能指针的使用非常热衷。只有那些失败的C++98的程序员才会用裸指针和`delete`语句。”这也许是正确的，但却是不相关的，因为事实上你的确会使用裸指针，也的确存在被你`delete`的可能性。只不过在现代的C++编程风格中，不容易在源代码中显露出来而已。
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||||
假设在一个Widget类，可以实现向过滤容器添加条目：
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||||
假设在一个`Widget`类，可以实现向过滤器的容器添加条目：
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```c++
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class Widget {
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public:
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… // ctors, etc.
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||||
void addFilter() const; // add an entry to filters
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||||
… //构造函数等
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||||
void addFilter() const; //向filters添加条目
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||||
private:
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||||
int divisor; // used in Widget's filter
|
||||
int divisor; //在Widget的过滤器使用
|
||||
};
|
||||
```
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||||
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||||
这是Widget::addFilter的定义：
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这是`Widget::addFilter`的定义：
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||||
```c++
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||||
void Widget::addFilter() const
|
||||
{
|
||||
filters.emplace_back(
|
||||
[=](int value) { return value % divisor == 0; }
|
||||
);
|
||||
filters.emplace_back(
|
||||
[=](int value) { return value % divisor == 0; }
|
||||
);
|
||||
}
|
||||
```
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||||
这个做法看起来是安全的代码，lambda依赖于变量divisor，但默认的按值捕获被拷贝进了lambda对应的所有比保重，这真的正确吗？
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这个做法看起来是安全的代码。*lambda*依赖于`divisor`，但默认的按值捕获确保`divisor`被拷贝进了*lambda*对应的所有闭包中，对吗？
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错误，完全错误。
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||||
闭包只会对lambda被创建时所在作用域里的非静态局部变量生效。在Widget::addFilter()的视线里，divisor并不是一个局部变量，而是Widget类的一个成员变量。它不能被捕获。如果默认捕获模式被删除，代码就不能编译了：
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捕获只能应用于*lambda*被创建时所在作用域里的non-`static`局部变量（包括形参）。在`Widget::addFilter`的视线里，`divisor`并不是一个局部变量，而是`Widget`类的一个成员变量。它不能被捕获。如果默认捕获模式被删除，代码就不能编译了：
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||||
```c++
|
||||
void Widget::addFilter() const
|
||||
{
|
||||
filters.emplace_back( // error!
|
||||
[](int value) { return value % divisor == 0; } // divisor
|
||||
); // not
|
||||
} // available
|
||||
filters.emplace_back( //错误！
|
||||
[](int value) { return value % divisor == 0; } //divisor不可用
|
||||
);
|
||||
}
|
||||
```
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||||
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||||
另外，如果尝试去显式地按引用或者按值捕获divisor变量，也一样会编译失败，因为divisor不是这里的一个局部变量或者参数。
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另外，如果尝试去显式地捕获`divisor`变量（或者按引用或者按值——这不重要），也一样会编译失败，因为`divisor`不是一个局部变量或者形参。
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||||
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||||
```c++
|
||||
void Widget::addFilter() const
|
||||
{
|
||||
filters.emplace_back(
|
||||
[divisor](int value) // error! no local
|
||||
{ return value % divisor == 0; } // divisor to capture
|
||||
[divisor](int value) //错误！没有名为divisor局部变量可捕获
|
||||
{ return value % divisor == 0; }
|
||||
);
|
||||
}
|
||||
```
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||||
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||||
因此这里的默认按值捕获并不是不会变量divisor，但它的确能够编译通过，这是怎么一回事呢？
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所以如果默认按值捕获不能捕获`divisor`，而没有默认按值捕获代码就不能编译，这是怎么一回事呢？
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解释就是这里隐式捕获了this指针。每一个非静态成员函数都有一个this指针，每次你使用一个类内的成员时都会使用到这个指针。例如，编译器会在内部将divisor替换成this->divisor。这里Widget::addFilter()的版本就是按值捕获了this。
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解释就是这里隐式使用了一个原始指针：`this`。每一个non-`static`成员函数都有一个`this`指针，每次你使用一个类内的数据成员时都会使用到这个指针。例如，在任何`Widget`成员函数中，编译器会在内部将`divisor`替换成`this->divisor`。在默认按值捕获的`Widget::addFilter`版本中，
|
||||
|
||||
```c++
|
||||
void Widget::addFilter() const
|
||||
{
|
||||
filters.emplace_back(
|
||||
[=](int value) { return value % divisor == 0; }
|
||||
[=](int value) { return value % divisor == 0; }
|
||||
);
|
||||
}
|
||||
```
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||||
|
||||
真正被捕获的是Widget的this指针。编译器会将上面的代码看成以下的写法：
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||||
真正被捕获的是`Widget`的`this`指针，而不是`divisor`。编译器会将上面的代码看成以下的写法：
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||||
|
||||
```c++
|
||||
void Widget::addFilter() const
|
||||
void Widget::addFilter() const
|
||||
{
|
||||
auto currentObjectPtr = this;
|
||||
|
||||
filters.emplace_back(
|
||||
[currentObjectPtr](int value)
|
||||
{ return value % currentObject->divisor == 0; }
|
||||
[currentObjectPtr](int value)
|
||||
{ return value % currentObjectPtr->divisor == 0; }
|
||||
);
|
||||
}
|
||||
```
|
||||
|
||||
明白了这个就相当于明白了lambda闭包的生命周期与Widget对象的关系，闭包内含有Widget的this指针的拷贝。特别是考虑以下的代码，再参考一下第四章的内容，只使用智能指针：
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||||
明白了这个就相当于明白了*lambda*闭包的生命周期与`Widget`对象的关系，闭包内含有`Widget`的`this`指针的拷贝。特别是考虑以下的代码，参考[第4章](https://github.com/kelthuzadx/EffectiveModernCppChinese/blob/master/4.SmartPointers/item18.md)的内容，只使用智能指针：
|
||||
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||||
```c++
|
||||
using FilterContainer = // as before
|
||||
std::vector<std::function<bool(int)>>;
|
||||
FilterContainer filters; // as before
|
||||
using FilterContainer = //跟之前一样
|
||||
std::vector<std::function<bool(int)>>;
|
||||
|
||||
FilterContainer filters; //跟之前一样
|
||||
|
||||
void doSomeWork()
|
||||
{
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auto pw = // create Widget; see
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std::make_unique<Widget>(); // Item 21 for
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// std::make_unique
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pw->addFilter(); // add filter that uses
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// Widget::divisor
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…
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} // destroy Widget; filters
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// now holds dangling pointer!
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auto pw = //创建Widget；std::make_unique
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std::make_unique<Widget>(); //见条款21
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pw->addFilter(); //添加使用Widget::divisor的过滤器
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…
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} //销毁Widget；filters现在持有悬空指针！
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```
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当调用doSomeWork时，就会创建一个过滤器，其生命周期依赖于由std::make_unique管理的Widget对象。即一个含有Widget this指针的过滤器。这个过滤器被添加到filters中，但当doSomeWork结束时，Widget会由std::unique_ptr去结束其生命。从这时起，filter会含有一个悬空指针。
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当调用`doSomeWork`时，就会创建一个过滤器，其生命周期依赖于由`std::make_unique`产生的Widget对象，即一个含有指向`Widget`的指针——`Widget`是`this`指针——的过滤器。这个过滤器被添加到`filters`中，但当`doSomeWork`结束时，`Widget`会由管理它的`std::unique_ptr`来销毁（见[Item18](https://github.com/kelthuzadx/EffectiveModernCppChinese/blob/master/4.SmartPointers/item18.md)）。从这时起，`filter`会含有一个存着悬空指针的条目。
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这个特定的问题可以通过做一个局部拷贝去解决：
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这个特定的问题可以通过给你想捕获的数据成员做一个局部副本，然后捕获这个副本去解决：
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```c++
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void Widget::addFilter() const
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{
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auto divisorCopy = divisor; // copy data member
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filters.emplace_back(
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[divisorCopy](int value) // capture the copy
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{ return value % divisorCopy == 0; } // use the copy
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);
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auto divisorCopy = divisor; //拷贝数据成员
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||||
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||||
filters.emplace_back(
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||||
[divisorCopy](int value) //捕获副本
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||||
{ return value % divisorCopy == 0; } //使用副本
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||||
);
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}
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```
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@ -249,50 +261,54 @@ void Widget::addFilter() const
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```c++
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||||
void Widget::addFilter() const
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||||
{
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||||
auto divisorCopy = divisor; // copy data member
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||||
filters.emplace_back(
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||||
[=](int value) // capture the copy
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||||
{ return value % divisorCopy == 0; } // use the copy
|
||||
);
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||||
auto divisorCopy = divisor; //拷贝数据成员
|
||||
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||||
filters.emplace_back(
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||||
[=](int value) //捕获副本
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||||
{ return value % divisorCopy == 0; } //使用副本
|
||||
);
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||||
}
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```
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但为什么要冒险呢？当你一开始捕获divisor的时候，默认的捕获模式就会自动将this指针捕获进来了。
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但为什么要冒险呢？当一开始你认为你捕获的是`divisor`的时候，默认捕获模式就是造成可能意外地捕获`this`的元凶。
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在C++14中，一个更好的捕获成员变量的方式时使用通用的lambda捕获：
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在C++14中，一个更好的捕获成员变量的方式时使用通用的*lambda*捕获：
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```c++
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void Widget::addFilter() const
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{
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filters.emplace_back( // C++14:
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||||
[divisor = divisor](int value) // copy divisor to closure
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||||
{ return value % divisor == 0; } // use the copy
|
||||
);
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||||
filters.emplace_back( //C++14：
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||||
[divisor = divisor](int value) //拷贝divisor到闭包
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||||
{ return value % divisor == 0; } //使用这个副本
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||||
);
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}
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```
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这种通用的lambda捕获并没有默认的捕获模式，因此在C++14中，避免使用默认捕获模式的建议仍然时成立的。
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这种通用的*lambda*捕获并没有默认的捕获模式，因此在C++14中，本条款的建议——避免使用默认捕获模式——仍然是成立的。
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使用默认的按值捕获还有另外的一个缺点，它们预示了相关的闭包是独立的并且不受外部数据变化的影响。一般来说，这是不对的。lambda并不会独立于局部变量和参数，但也没有不受静态存储生命周期的影响。一个定义在全局空间或者指定命名空间的全局变量，或者是一个声明为static的类内或文件内的成员。这些对象也能在lambda里使用，但它们不能被捕获。但按值引用可能会因此误导你，让你以为捕获了这些变量。参考下面版本的addDivisorFilter()函数：
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使用默认的按值捕获还有另外的一个缺点，它们预示了相关的闭包是独立的并且不受外部数据变化的影响。一般来说，这是不对的。*lambda*可能会依赖局部变量和形参（它们可能被捕获），还有**静态存储生命周期**（static storage duration）的对象。这些对象定义在全局空间或者命名空间，或者在类、函数、文件中声明为`static`。这些对象也能在*lambda*里使用，但它们不能被捕获。但默认按值捕获可能会因此误导你，让你以为捕获了这些变量。参考下面版本的`addDivisorFilter`函数：
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```c++
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void addDivisorFilter()
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{
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static auto calc1 = computeSomeValue1(); // now static
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static auto calc2 = computeSomeValue2(); // now static
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||||
static auto divisor = // now static
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computeDivisor(calc1, calc2);
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||||
filters.emplace_back(
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[=](int value) // captures nothing!
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{ return value % divisor == 0; } // refers to above static
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);
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++divisor; // modify divisor
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||||
static auto calc1 = computeSomeValue1(); //现在是static
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||||
static auto calc2 = computeSomeValue2(); //现在是static
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||||
static auto divisor = //现在是static
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||||
computeDivisor(calc1, calc2);
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||||
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||||
filters.emplace_back(
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||||
[=](int value) //什么也没捕获到！
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||||
{ return value % divisor == 0; } //引用上面的static
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);
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||||
++divisor; //调整divisor
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||||
}
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```
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随意地看了这份代码的读者可能看到"[=]"，就会认为“好的，lambda拷贝了所有使用的对象，因此这是独立的”。但上面的例子就表现了不独立闭包的一种情况。它没有使用任何的非static局部变量和形参，所以它没有捕获任何东西。然而lambda的代码引用了静态变量divisor，任何lambda被添加到filters之后，divisor都会递增。通过这个函数，会把许多lambda都添加到filiters里，但每一个lambda的行为都是新的（分别对应新的divisor值）。这个lambda是通过引用捕获divisor，这和默认的按值捕获表示的含义有着直接的矛盾。如果你一开始就避免使用默认的按值捕获模式，你就能解除代码的风险。
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随意地看了这份代码的读者可能看到“`[=]`”，就会认为“好的，*lambda*拷贝了所有使用的对象，因此这是独立的”。但其实不独立。这个*lambda*没有使用任何的non-`static`局部变量，所以它没有捕获任何东西。然而*lambda*的代码引用了`static`变量`divisor`，在每次调用`addDivisorFilter`的结尾，`divisor`都会递增，通过这个函数添加到`filters`的所有*lambda*都展示新的行为（分别对应新的`divisor`值）。这个*lambda*是通过引用捕获`divisor`，这和默认的按值捕获表示的含义有着直接的矛盾。如果你一开始就避免使用默认的按值捕获模式，你就能解除代码的风险。
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## 建议
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**请记住：**
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* 默认的按引用捕获可能会导致悬空引用。
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* 默认的按值捕获对于悬空指针很敏感（尤其是`this`指针），并且它会误导人产生*lambda*是独立的想法。
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* 默认的按引用捕获可能会导致悬空引用；
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* 默认的按值引用对于悬空指针很敏感（尤其是this指针），并且它会误导人产生lambda是独立的想法；
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