lambda表達式捕獲變量的生命週期

在C++11中,lambda表達式有兩種變量捕獲方式,分別爲值捕獲和引用捕獲。這兩種捕獲的形式如下:

#include <iostream>

int main(int argc, char* argv[])
{
    int i = 42;
    auto l1 = [i]() //值捕獲
    {
        std::cout << "l1::i = " <<  i << std::endl;
    };
    auto l2 = [&i]() //引用捕獲
    {
        std::cout << "l2::i = " << i << std::endl;
    };
    i = 1024;

    l1(); //42
    l2(); //1024

    return 0;
}
//g++ lambda_lifecycle.cpp -o test -std=c++11Copy

使用值傳遞時,編譯器將l1中的i初始化爲main函數中的i相同的值(42),之後,l1中的imain函數中的i不再有任何關係。使用引用傳遞時則不同,l2中的imain函數中i的副本,兩者在內存中的地址是相同的。

所以,在main函數中更改i的值時,對l1無任何影響,而對l2有影響。l1中的i的聲明週期與main函數中的i沒有任何關係,l2中的i的聲明週期與main函數中的i是相同的。這也導致了一個問題:當lambda表達式的生命週期大於main函數i的生命週期時,程序會產生致命錯誤。

#include <iostream>
#include <thread>
#include <chrono>

std::thread t;
void func()
{
    int i = 42;
    std::cout << "address of i:" << &i << " value of i:" << i << std::endl;
    t = std::thread([&i](){
        std::this_thread::sleep_for(std::chrono::seconds(2));
        std::cout << "address of i:" << &i << " value of i:" << i << std::endl;
    });
}

int main(int argc, char* argv[])
{
    func();
    std::this_thread::sleep_for(std::chrono::seconds(1));
    t.join();
    return 0;
}Copy

執行結果如下:

g++ lambda_lifecycle.cpp -o test -std=c++11 -lpthread
./test
address of i:0x7fff7ab11ebc value of i:42
address of i:0x7fff7ab11ebc value of i:0Copy

func函數執行完成之後,變量i所在地址被彈出棧,等待2秒之後,線程t對變量i執行讀取操作是未定義行爲。

在使用lambda表達式捕獲變量時,永遠不要在捕獲局部變量時使用引用捕獲。

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