Lambda 按值捕获和“可变”关键字

Question

在 lambdas 中需要关键字 mutable，这是非常混乱的根源。

考虑代码：

int x = 10;

function<void()> lambda = [=]() mutable {x++; cout << "Inside lambda: x = " << x << "\n";};

cout << "Before lambda: x = " << x << "\n";
lambda();
cout << "After  lambda: x = " << x << "\n\n";

输出：

Before lambda: x = 10
Inside lambda: x = 11
After  lambda: x = 10

正如我们所见，变量 x 在 lambda 之后保持不变，因此没有副作用。

但是，如果我们“忘记”关键字 mutable，就会出现错误。

作为在 C++ 中按值传递默认值的参数，对我来说需要 mutable 关键字没有任何意义。

有人可以编写（即使是伪代码）编译器生成的类来代替 lambda 吗？

谢谢

Answer 1

如 here 所述，mutable 说明符允许 lambda 修改由复制捕获的参数并调用它们的非常量成员函数。它不会影响通过引用捕获的变量。

有人可以编写（即使是伪代码）编译器生成的类来代替 lambda 吗？

给出一般情况并不容易，但我们可以定义一些对您的具体情况有效的内容。
生成的类可能如下所示：

struct Lambda {
    void operator()() { x++; }
    int x{10};
};

如果删除mutable 说明符，则函数运算符定义为const：

struct Lambda {
    void operator()() const { x++; }
    int x{10};
};

为简单起见，我已使用给定值 (10) 初始化 x 并将其公开，但它显然是通过使用从周围上下文捕获的变量复制初始化的，并且无法从函数运算符外部访问。
它的类型也是从用于初始化它的变量中推断出来的，就像你这样做一样：

auto lambda_x = x;

更多详情请参阅here。

Answer 2

class Lambda
{
public:
   Lambda(const Lambda&);
   ~Lambda();

   // the main functor operator, const when lambda not mutable
   R operator()(Args args) const;

   // Only present for non-capture lambda         
   operator PlainCFunctionType () const; 

   // Only present for non-capture  lambda         
   PlainCFunctionType operator+() const;
private:
   // Gets called when lambda created, but you can't call it yourself
   Lambda(Captures captures...); 

   Captures captures;
};

Answer 3

您并没有真正以面向对象的方式编写代码，但无论如何。 通常由 [=] 添加的外部变量是 const 值。通过添加 mutable 关键字，您可以创建它们的本地可修改副本。 您可以使用 [&] 来通过引用进行捕获。