使易变捕获有意义

Question

如果我正确理解(我的来源是C++ Primer，第5版)的第395页，mutable使从lambda中修改捕获的变量成为可能。有两件事我不明白：

1. 这与引用捕获有何不同？而且，如果引用捕获是下面发生的事情，那么mutable的目的是什么？只是一种语法糖？
2. mutable是否可以在每个变量的基础上应用，难道不是更有帮助吗？

Answer 1

mutable允许您修改在lambda作用域之外定义的变量，但是对这些变量所做的任何更改都不会扩展到初始变量：

auto f1 = [=] () mutable { n += 4; return n ; } ;
auto f2 = [&] () { n += 4; return n ; } ;

std::cout << f1 () << ' ' ;   // Call to f1, modify n inside f1
std::cout << n << ' ' ;       // But not in main

// 2nd call to f1, the value of n inside f1 is the value stored during the first call, 
// so  8 (the output will be 8 + 4)
std::cout << f1 () << ' ' ;   

std::cout << f2 () << ' ' ;   // Call to f2, modify n inside f2
std::cout << n << std::endl ; // And in main

输出

8 4 12 8 8 

另一个不同之处是，当您按值使用capture时，值是在计算lambda时捕获的，而不是当它被调用时：

int n = 4 ;
auto f1 = [=] () mutable { return n ; } ; // lambda evaluated, value is 4
auto f2 = [&] () { return n ; } ; // lambda evaluated, reference to n
std::cout << f1 () << ' ' ; // Call to f1, captured value is 4
std::cout << f2 () << ' ' ;
n = 8 ;
std::cout << f1 () << ' ' ; // Call to f1, captured value is still 4
std::cout << f2 () << std::endl ; // Reference to n, so updated value printed

输出：

4 4 4 8 

最后一个(巨大的)区别是，一旦引用的目标超出范围，引用捕获的变量就不可用：

std::function <int ()> f (bool withref) {
    int n = 4 ;
    if (withref) {
        return [&] () { return n ; } ;
    }
    return [=] () { return n ; } ;
}

auto f1 = f (false) ;
auto f2 = f (true) ;

std::cout << f1 () << ' ' ;
std::cout << f2 () << std::endl ; // Something will go wrong here...

输出：

4 1639254944 

第二种行为是不明确的。

概括地说：

• 使用mutable，您可以修改值在中捕获的变量--函数的作用域，但是由于在计算lambda时，该变量已被复制到另一个内存位置，所以您只需要修改该变量的本地复制(即使原始变量已经消失，您也可以访问该副本)。
• 使用&并不会创建原始变量的副本，允许您修改它(原始变量)，而是允许您在该变量销毁后访问该变量。