通过值可变捕获的 lambda 不适用于 const &？答案

【问题标题】：lambda capture by value mutable doesn't work with const &?通过值可变捕获的 lambda 不适用于 const &？
【发布时间】：2015-10-07 17:15:17
【问题描述】：

考虑以下几点：

void test( const int &value )
{
    auto testConstRefMutableCopy = [value] () mutable {
        value = 2; // compile error: Cannot assign to a variable captured by copy in a non-mutable lambda
    };

    int valueCopy = value;
    auto testCopyMutableCopy = [valueCopy] () mutable {
        valueCopy = 2; // compiles OK
    };
}

当我将 lambda 声明为可变并按值捕获 value（我认为是它的副本）时，为什么第一个版本会出现编译错误？

使用 clang (x86_64-apple-darwin14.3.0)（错误消息的来源）和 Visual C++ (vc120) 进行测试。

【问题讨论】：

GCC 主干也是（“错误：分配只读变量‘值’”）
源变量的const-ness 似乎胜过lambda 的mutable-ness。将其更改为[value=value] 可以解决 gcc 中的错误。

标签： c++ c++11 lambda

【解决方案1】：

[C++11: 5.1.2/14]: 如果实体被隐式捕获并且 capture-default 为 = 或，则它被副本捕获 >如果它是使用不包含& 的捕获明确捕获的。对于通过副本捕获的每个实体，在闭包类型中声明了一个未命名的非静态数据成员。这些成员的声明顺序是未指定的。 如果实体不是对对象的引用，则此类数据成员的类型为相应捕获实体的类型，否则为引用类型。 [..]

您的 lambda 中 value 的类型是 const int，因为它是通过从 const int& 复制捕获的。

因此，即使 lambda 的调用运算符函数不是 const（您将 lambda 标记为 mutable），实际的隐式成员 value 的类型为 const int，并且不能被变异。

坦率地说，这似乎很荒谬；我希望这条规则说引用的类型会丢失constness，因为它是一个副本。 lambda 本身是否存在mutable 关键字（因此，生成的调用运算符函数上是否存在const 关键字）应该是这里唯一的访问控制。

在 C++14 中，您可以通过捕获为 [value=value] 来解决此问题，它使用与 auto 相同的规则，因此删除了 const。 C++ 很棒，不是吗？

【讨论】：

这不会覆盖调用者的假设/意图吗？
@underscore_d：调用者写了mutable。在我看来，这个意图很明确，而这让成员本身const 太过分了。
是的，现在我已经醒来并注意到它被价值捕获，我明白你的意思了。这看起来只是章鱼有太多腿引入的另一种歧义......
C++14 在这方面的规则看起来要复杂得多。他们可以通过[value=value] 修复它，Drew 建议至少修复 GCC 中的问题。我还没有深入研究。
是的，init-capture 丢失了 const，因为它使用 auto 的规则。我认为简单的按值捕获的 const-preserving-ness 是设计使然。

【解决方案2】：

mutable 允许 lambda 修改由 copy 捕获的非常量参数的副本，但不允许 const 参数。

所以这段代码有效（并输出inside 2 outside 1）：

int a = 1;
[a]() mutable {
    a = 2; // compiles OK
    cout << "inside " << a << "\n";
}();
cout << " outside " << a << "\n";

但是如果我们省略mutable，或者创建一个const int，编译器就会报错。

在我们的例子中，第一个 lambda 会给出错误，因为 value 是 const：

void test( const int &value )

如果我们让copyValue const:

const int valueCopy = value;

那么第二个 lambda 也会出现同样的错误。

【讨论】：