为什么我不能在lambda中捕获这个by-reference('&this')？

Question

我理解this在lambda中捕获(修改对象属性)的正确方法如下:

auto f = [this] () { /* ... */ };

但我很好奇我所看到的以下特点:

class C {
    public:
        void foo() {
            // auto f = [] () { // this not captured
            auto f = [&] () { // why does this work?
            // auto f = [&this] () { // Expected ',' before 'this'
            // auto f = [this] () { // works as expected
                x = 5;
            };
            f();
        }

    private:
        int x;
};

我很困惑的奇怪(并希望得到回答)是以下工作的原因:

auto f = [&] () { /* ... */ }; // capture everything by reference

为什么我不能通过this引用明确捕获:

auto f = [&this] () { /* ... */ }; // a compiler error as seen above.

Answer 1

原因[&this]不起作用是因为它是语法错误.每个逗号分隔的参数lambda-introducer是capture:

capture:
    identifier
    & identifier
    this

你可以看到&this语法上不允许这样做.它不被允许的原因是因为this它是一个小的const指针,你永远不想通过引用捕获它.您只希望按值传递它 - 因此语言不支持this通过引用捕获.

要捕获this明确可以使用[this]的lambda-introducer.

第一个capture可以capture-default是:

capture-default:
    &
    =

这意味着分别通过引用(&)或值(=)分别自动捕获我使用的任何东西- 但是处理this是特殊的 - 在两种情况下都是由于前面给出的原因而被值捕获(即使是默认捕获&,这通常意味着通过引用捕获).

5.1.2.7/8:

出于名称查找(3.4)的目的,确定this(9.3.2)的类型和值,并使用(*this)(9.3.1)将引用非静态类成员的id-表达式转换为类成员访问表达式,复合语句[OF LAMBDA]被认为是在lambda表达的背景下.

所以lambda在使用成员名称时就好像它是封闭成员函数的一部分(就像在你的例子中使用名称一样x),因此它将this像成员函数一样生成"隐式用法" .

如果lambda-capture包含捕获默认值,则&lambda-capture中的标识符不得以其为前缀&.如果lambda-capture包含一个capture-default =,那么lambda-capture不应该包含, this并且它包含的每个标识符都应该在前面&.一个标识符或this在lambda-capture中不会出现多次.

所以,你可以使用[this],[&],[=]或[&,this]作为lambda-introducer捕获this的价值指针.

然而[&this],[=, this]形象不对称.在最后一种情况GCC forgivingly警告的[=,this]那个explicit by-copy capture of ‘this’ redundant with by-copy capture default,而不是错误.

Answer 2

因为标准&this在捕获列表中没有：

N4713 8.4.5.2 捕获：

lambda-capture:
    capture-default
    capture-list
    capture-default, capture-list

capture-default:
    &
    =
capture-list:
    capture...opt
    capture-list, capture...opt
capture:
    simple-capture
    init-capture
simple-capture:
    identifier
    &identifier
    this
    * this
init-capture:
    identifier initializer
    &identifier initializer

7. 出于 lambda 捕获的目的，表达式可能会引用本地实体，如下所示：

   7.3 this 表达式可能引用 *this。

因此，标准的保障this和*this有效，并且&this是无效的。此外，捕获this意味着通过引用捕获*this（这是一个左值，对象本身），而不是通过值捕获指针！this