c++ lambda捕获列表用法 c++ [=]和[&]的区别【详解】

[=] 表示值捕获，外部变量被只读拷贝进闭包，安全但有拷贝开销，支持 mutable 修改副本；[&] 表示引用捕获，零拷贝但需确保变量生命周期长于 Lambda；可混合捕获，且 [this] 捕获指针，[*this] 深拷贝对象。

[=] 表示值捕获（copy capture），lambda 体内访问的所有外部变量都会以值的方式被拷贝进闭包对象；

[&] 表示引用捕获（reference capture），所有外部变量都以引用方式绑定，lambda 内部操作的是原变量本身。

值捕获 [=]：安全但可能有拷贝开销

使用 [=] 时，编译器会自动将 lambda 中用到的外部变量（且未显式指定捕获方式的）以只读方式拷贝一份。即使原变量后续被修改或已析构，lambda 仍能安全访问其副本。

• 默认是 const 拷贝，不能在 lambda 内修改捕获的变量（除非加 mutable）
• 支持 mutable：[=]() mutable { x = 10; } —— 此时修改的是副本，不影响外部 x
• 若变量类型不可拷贝（如 unique_ptr、某些 IO 对象），则 [=] 编译失败
• 大型对象（如 vector、String）拷贝可能带来性能损耗

引用捕获 [&]：高效但需注意生命周期

[&] 让 lambda 直接持有外部变量的引用，不拷贝，读写都作用于原变量。

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• 可直接修改外部变量（无需 mutable）
• 零拷贝开销，适合大对象或不可拷贝类型
• 危险点：若 lambda 在外部变量销毁后被调用，就会引发悬空引用（undefined behavior）
• 常见陷阱：把 [&] lambda 存入容器、传给异步函数、或返回给调用者，而外部作用域已结束

混合捕获：更精细的控制

可以混用 [=, &x] 或 [&, x] 等形式，明确指定部分变量按值、部分按引用：

• [=, &y]：其余变量值捕获，y 引用捕获
• [&, x]：其余变量引用捕获，x 值捕获
• [x, &y]：仅捕获 x（值）、y（引用），其他变量不可见（推荐用于清晰意图）
• 注意：不能同时以值和引用方式捕获同一个变量

捕获 this 和 *this 的区别

在类成员函数中：

• [this]：捕获当前对象指针（可访问成员，包括私有），等价于按值捕获指针
• [*this]（c++17 起）：按值捕获整个当前对象（深拷贝），lambda 内对成员的修改不影响原对象
• [&] 也会捕获 this，但此时 this 是引用，访问成员仍是原对象