C++中的Lambda初始化捕获是什么?(如何把unique_ptr移入Lambda)

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不能直接用[ptr = std::move(ptr)]捕获std::unique_ptr,因为Lambda构造时ptr尚未被移走,编译器会尝试拷贝已删除的拷贝构造函数;正确做法是初始化捕获+mutable声明,确保移动语义生效且可修改。

C++中的Lambda初始化捕获是什么?(如何把unique_ptr移入Lambda)

为什么不能直接用 [ptr = std::move(ptr)] 捕获 std::unique_ptr

因为 Lambda 初始化捕获的右侧表达式是在 Lambda 对象构造时求值的,而此时外部变量 ptr 还没被“移走”——编译器会报错:「use of moved-from Object」或更常见的 Error: use of deleted function 'std::unique_ptr<t>::unique_ptr(const std::unique_ptr<t>&)'</t></t>。本质是编译器试图对右值做拷贝(默认捕获生成的是 const 左值引用或隐式拷贝),而 std::unique_ptr 禁止拷贝。

正确写法:用初始化捕获 + 显式移动构造

必须让捕获表达式产生一个右值,并由 Lambda 内部以移动语义接收。关键是把移动操作写在初始化捕获的等号右边,且确保类型推导为 std::unique_ptr 而非引用:

  • ✅ 正确:[ptr = std::move(ptr)]() mutable { /* 使用 ptr */ };
  • ⚠️ 错误:[ptr = ptr]() { ... } —— 尝试拷贝
  • ⚠️ 错误:[&ptr]() { ... } —— 引用捕获,Lambda 外部 ptr 仍有效,但离开作用域后失效,且无法在 std::function 中存储(引用不满足可调用对象要求)
  • ⚠️ 错误:[ptr = std::move(ptr)]() { ... } —— 缺少 mutable,捕获的 ptr 是 const,无法调用 reset() 或移动出

放进 std::function 时必须注意所有权转移时机

std::function 存储的是可调用对象的副本,而初始化捕获的 std::unique_ptr 是移动进 Lambda 的——这意味着原始变量在 Lambda 构造完成那一刻就已为空。常见坑是:在 Lambda 构造前检查 ptr 是否非空,结果构造后发现它已经为空了。

  • 构造 std::function<void> f = [ptr = std::move(ptr)]() mutable { ptr.reset(); };</void> 后,原 ptr 必定为空
  • 如果需要延迟移动(比如根据条件决定是否移入),得先判断再构造 Lambda,不能“边判边移”
  • 性能上无额外开销:移动是 O(1),且现代编译器通常能优化掉临时对象

捕获后怎么安全使用?记得加 mutable 和空值检查

初始化捕获的 std::unique_ptr 默认是 const 成员,调用 operator bool()get() 没问题,但任何修改操作(如 reset()release()swap())都会编译失败,除非声明 mutable

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  • 必须写 [ptr = std::move(ptr)]() mutable { if (ptr) ptr->do_something(); }
  • 即使只读访问,也建议显式检查:if (ptr),避免解引用空指针(虽然 ptr.get() 安全,但业务逻辑常需判空)
  • 不要在多个 Lambda 间共享同一 std::unique_ptr —— 移动后原变量失效,二次移动未定义行为

Lambda 初始化捕获移入 std::unique_ptr 的关键就三点:用 std::move() 写在捕获初始化表达式里、加 mutable、接受它会让原变量立刻为空这个事实。漏掉任意一个,轻则编译不过,重则运行时崩溃。

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