lambda 表达式中,引用捕获使外部变量保持有效;值捕获则复制外部变量副本,与外部变量生命周期无关。例如,引用捕获 lambda 延迟计算一个变量的和,即使列表调用已更改,lambda 仍会使用原始变量;值捕获 lambda 确保线程安全,每个并发线程获得不同副本。
C++ Lambda 表达式中的内存管理策略
Lambda 表达式是在运行时创建的匿名函数对象,提供了简洁且通用的方法来创建可在线内调用的闭包。然而,lambda 表达式在内存管理方面的行为可能与传统函数有所不同,理解其底层策略至关重要。
捕获类型
lambda 表达式通过 [&] 或 [=] 指定捕获列表,该列表定义了 lambda 表达式可以访问的外部变量。捕获变量的类型决定了 lambda 表达式的内存管理策略。
引用捕获 (使用 [&]):
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lambda 表达式引用外部变量。
当 lambda 表达式被销毁时,外部变量不会被销毁,并且其生存期独立于 lambda 表达式。
int x = 10; auto lambda = [&](int y) { return x + y; };
在这种情况下,lambda 捕获 x 的引用,因此即使 lambda 被销毁,x 仍将保持有效状态且值为 10。
值捕获 (使用 [=]):
lambda 表达式复制外部变量的值。
当 lambda 表达式被销毁时,复制的值也会被销毁,并且与外部变量的生命周期无关。
int x = 10; auto lambda = [=](int y) { return x + y; }; x = 20;
在这种情况下,lambda 捕获 x 的值,因此当 lambda 被销毁时,x 的值仍为 10,即使 x 的外部值已更改。
实战案例
使用引用捕获创建闭包
考虑以下场景,我们需要一个函数来计算给定数字列表的和,但每次调用时列表都可能不同。我们可以使用引用捕获的 lambda 表达式创建闭包:
int main() { std::vector<int> list1 = {1, 2, 3}; std::vector<int> list2 = {4, 5, 6}; // 闭包使用引用捕获来共享 sum 变量 auto sum_lambda = [&](const std::vector<int>& list) { int sum = 0; for (int num : list) sum += num; return sum; }; std::cout << sum_lambda(list1) << "\n"; // 输出:6 std::cout << sum_lambda(list2) << "\n"; // 输出:15 }
值捕获实现线程安全
lambda 表达式中的值捕获可以确保线程安全。考虑以下场景,我们在并发线程中并行执行任务:
std::vector<std::future<int>> results; for (int i = 0; i < num_tasks; ++i) { results.push_back(std::async(std::launch::async, [=]() { return i * i; })); } // 等待所有任务完成 for (auto& result : results) result.get();
在上面示例中,lambda 表达式使用值捕获来捕捉 i 的值。这确保了并发线程中每个任务接收 i 的不同副本,从而消除了数据竞争问题。
以上就是C++ lambda 表达式中的内存管理策略的详细内容,更多请关注本网内其它相关文章!