在没有捕获列表的情况下访问 lambda 中的变量

Question

我想知道为什么我可以在 lamdas 中使用全局变量（感谢 Chris Drew 纠正我）以及为什么我不需要捕获它们：

#include <iostream>
#include <vector>
using namespace std;

size_t i = 0;
vector<int> v = {1,2,3};

int main()
{
    auto lambda = [](){i = v.size();};
    lambda();
    cout << i << endl;

    return EXIT_SUCCESS;
}

在这个最小的工作示例中，我正在访问 size_t 和向量而不捕获它们。如果它们在主方法中声明，我将不得不这样做。为什么会这样，我如何复制 size_t 和向量？我尝试使用[=] 作为捕获列表，但它不会复制v 和i。

Answer 1

按值捕获全局变量的一种方法是使用 C++14 generalized lambda captures：

#include <iostream>
#include <vector>

size_t i = 0;
std::vector<int> v = {1,2,3};

int main() {
    auto lambda = [myi = i, myv = v]()mutable{myi = myv.size();};
    lambda();
    std::cout << i << std::endl;
}

Live demo.

Answer 2

您的 lambda 基本上被转换为仿函数，它与：

#include <iostream>
#include <vector>
using namespace std;

size_t i = 0;
vector<int> v = {1,2,3};

struct lambda
{
  void operator()() { i = v.size(); }
};

int main()
{
    lambda x;
    x();
    cout << i << endl;

    return EXIT_SUCCESS;
}

如您所见，lambda 可以完美地访问任何全局变量，甚至在他们的名字中，该变量是全局可访问的。

如果 i 和 v 是 main() 本地的，那么我们就会遇到问题，我们必须捕获它们。

Answer 3

Lambda 可以访问全局变量和类中的静态变量，而无需显式捕获它们。如果它是一个局部变量，那么你的程序就会是格式错误的。

#include <iostream>
#include <vector>
using namespace std;
int main()
{
    size_t i = 0;
    vector<int> v = {1,2,3};
    auto lambda = [](){i = v.size();};   //Error, 
    lambda();
    cout << i << endl;

    return EXIT_SUCCESS;
}

如所见here

与类中的静态变量相同：

#include <iostream>
#include <vector>
using namespace std;

struct S{
    void touch(){ []{ k = 89; }(); }
    static int getK(){ return k; }
private:
    static int k;
};

int S::k = 0;


int main()
{
    S s;
    std::cout << S::getK() << std::endl;
    s.touch();
    std::cout << S::getK() << std::endl;
}

见Here

Answer 4

在您的情况下，i 和 v 是全局变量，可供整个 TU 访问。

当您询问如何按值捕获它们时，我认为您应该能够使用[=] 或列出变量[i, v] 来捕获它们，但这会导致错误，因为它们将是只读的并且您在 lambda 体内分配给 i。

选项 1：
通过 ref 捕获 i 并按值捕获 v（如果这有意义的话……）：

#include <iostream>  
#include <vector>  
using namespace std;
int main() {
    size_t i = 0;
    vector<int> v = {1,2,3};
    auto lambda = [&i,v](){i = v.size();};
    lambda();
    cout << i << endl;

    return EXIT_SUCCESS; }

http://ideone.com/fkn4za

选项 2：
使用可变 lambda 并按值捕获两者（这更没有意义）。
IE。 see this question on SO.
请注意，在这种情况下，i 也将按值捕获，因此不会分配全局 i，保持值 == 0。

http://ideone.com/qwlFVv