使用c++ lambda表达式的注意事项

回答来自【通义灵码】

使用C++中的lambda表达式时，应当注意以下几点：

语法结构:
- 捕获列表 ([captures])：位于lambda表达式起始处，定义了lambda可以访问的外部作用域中的变量。可选择捕获方式包括：
  - 按值捕获 ([=])：捕获外部变量的副本。
  - 按引用捕获 ([&])：捕获外部变量的引用。
  - 混合捕获 ([&, var1, this] 或 [=, &var2])：可以同时使用按值和按引用捕获，并可以明确指定捕获特定变量的方式。
  - 捕获this指针 ([&, this] 或 [=, this])：若需要访问当前对象的成员，则需捕获this指针。
- 参数列表 ((params)): 定义lambda接受的参数，与常规函数参数列表相同。
- 返回类型声明 (-> returnType): 可选，编译器通常能够推断出返回类型，但如果需要显式指定或类型无法推断时，需添加此部分。
- 函数体 ({ statements }): 包含lambda要执行的代码。
作用域与生命周期:
- Lambda表达式内可以直接访问其所在作用域内的变量，但要注意被捕获变量的生命周期。按值捕获的变量在其副本中延长了生命周期，而按引用捕获的变量在其原始作用域外使用可能导致悬挂引用。
- 如果lambda捕获了局部静态或全局变量、或者捕获了this并访问了类的静态成员，那么这些变量不需要关心生命周期问题，因为它们在lambda生命周期之外仍然有效。
可调用对象与类型:
- Lambda表达式生成一个未命名、不可见的闭包类（closure type），该类具有一个重载的operator()，使得lambda可以像函数一样被调用。
- Lambda表达式的类型是唯一的，无法用一个明确的类型名来表示。通常通过auto关键字或者模板参数推导来存储或传递lambda。
移动语义与拷贝语义:
- Lambda表达式默认是可拷贝的，但如果有按值捕获的大型对象或带有移动语义的资源，考虑使用mutable关键字使lambda可修改捕获的按值捕获项，并允许移动捕获而非复制。
- 若lambda只用于一次性的任务（如传给std::thread构造函数），可以将其声明为std::move_only_function<>类型，强制使用移动语义。
捕获默认初始化的临时变量:
- 当lambda捕获一个在声明后尚未初始化的外部变量时，编译器会为其创建一个默认初始化的副本。在lambda体内首次使用该变量前，务必确保已对其进行初始化。
通用lambda捕获:
- C++14引入了auto关键字用于简化捕获列表，[auto x = expr, ...]会根据expr的类型自动选择按值或按引用捕获。
闭包类的大小:
- 由于lambda表达式生成的闭包类可能包含捕获的数据成员，其大小可能比预期的大。尤其是在嵌套lambda或多次捕获相同大对象的情况下，应关注潜在的空间效率问题。
兼容性与迁移成本:
- 虽然现代C++全面支持lambda，但在旧版本编译器或某些受限环境中可能不完全支持。在编写跨平台或向后兼容的代码时，要考虑是否使用lambda或传统函数/函数对象。
性能考量:
- 如前所述，过度使用lambda可能导致大量的对象创建和销毁，增加垃圾回收压力。在性能敏感的场景中，合理评估是否有必要使用lambda，或者是否可以通过复用函数对象等方式减少对象创建。
并发与线程安全:
- 如果lambda将在多线程环境中使用，确保其行为是线程安全的，特别是涉及到共享数据时。如果捕获了外部状态并且在不同线程间共享该lambda，需要同步机制来保护数据一致性。