С. Мейерс - Эффективный и современный C++ (1114942), страница 55
Текст из файла (страница 55)
- После прочтения главы 4 я работаютолько с интеллектуальными указателями. Обычные указатели используют только несчастные программисты на С++98': Это может быть правдой, но это не имеет значения, потомучто на самом деле вы используете обычные указатели, а они могут быть удалены. Да, в современном стиле программирования на С++ в исходном коде это незаметно, но это так.Предположим, что одна из задач, которые могут решать W i dget,добавление элементов в контейнер фильтров:-class WidgetpuЫi c :11 Конструкторы и т . п .void addFilter ( ) const ; / / Добавление элемента в filtersprivate :int divisor ;11 Используется в фильтре};W idget : : a ddF i l t e r может быть определен следующим образом:void Widget : : addFilter ( ) const{filters .
emplace_ba ck ([=] ( int value ) { return value % divisor);О; }Для блаженно непосвященных код выглядит безопасным. Лямбда-выражение зависитот di v i s or, но режим захвата по умолчанию по значению гарантирует, что di v i s o r копируется в любое замыкание, получающееся из лямбда-выражения, так ведь�Нет. Совершенно не так. Ужасно не так! Смертельно не так!Захваты применяются только к нестатическим локальным переменным (включаяпараметры), видимым в области видимости, в которой создано лямбда-выражение.В теле W i dg e t : : addFi l t e r переменная d iv i s o r не является локальной переменной,6.1 .
Иэбеrайте режимов эахвата по умол чанию225это - член-данные класса Widget. Она не может быть захвачена. Если отменить режимза.хвата по умолчанию, код компилироваться не будет:void Widget : : addFilter ( ) const{filters . emplace_back (/ / Ошибка ! divisor недоступна ![ ] ( int value) { return value % divisorО; });==Кроме того, если сделана попытка явного захвата divisor (по значению или по ссылке значения не имеет), за.хват не компилируется, поскольку divisor не является локальнойпеременной или параметром:void Widget : : addFilter ( ) const{f i lters .
emplace_back (// Ошибка ! Нет захватываемой[divisor] ( int value ) / / локальной переменной divisor !О; }{ return value % divisor);==Если захват по умолчанию по значению не захватывает d i v i sor, а без захватапо умолчанию по значению код не компилируется, то что же происходит?Объявление связано с неявным использованием обычного указателя: this. Каждаянестатическая функция-член получает указатель t h i s, и вы используете этот указатель всякий раз при упоминании члена-данных этого класса.
В любой функции-членеWidget, например, компиляторы внутренне заменяют каждое использование di visorна this>di visor. В версии W idget : : addFi lter с за.хватом по умолчанию по значениюvoid Widget : : addFi lter ( ) const{filters . emplace_back ([=] ( int value ) { return value % divisor)О; };this>divisor захватывается указатель this объекта Widget, а не divi sor. Компиляторырассматривают этот код так, как будто он написан следующим образом:void Widget : : addFi lter ( ) const{auto currentOЬjectptr = this;fi lters . emplace_back ([currentOЬjectptr] ( int value )( return value % currentOЬjectptr->divisor);226Глава 6.
Лямбда-выраженияО; }Понимание этого равносильно пониманию того, что жизнеспособность замыканий,вытекающих из этого лямбда-выражения, связана со временем жизни объекта Widget,копии указателя this которого в них содержатся. В частности, рассмотрим код, которыйв соответствии с главой 4 использует только интеллектуальные указатели:using FilterContainer =11 Как и ранееstd : : vector<std: : function<bool ( int ) > > ;1 1 Как и ранееFilterContainer filters ;void doSomeWork ( ){auto pw11std : : ma ke unique<Widget> ( ) ; / /11pw- >addFi lter ( ) ;1111=Создание Widget ;s td : : ma ke_unique см .
вразделе 4 . 4Добавление фильтрас Widget : : divisor1 1 Уничтожение Widget ; fil ters хранит висячий указатель !Когда выполняется вызов doSomeWork, создается фильтр, зависящий от объекта Widget,созданного std : : make_unique, т.е. фильтр, который содержит копию указателя на этотWidget, - указатель t h i s объекта Widget. Этот фильтр добавляется в f i l ters, но по завершении работы doSomeWor k объект W i dget уничтожается, так как st d : : un i que_ptrуправляет его временем жизни (см. раздел 4.1 ). С этого момента f i lt ers содержит элементс висячим указателем.Эта конкретная проблема может быть решена путем создания локальной копии члена-данных, который вы хотите захватить, и захвата этой копии:void Widget : : addFilter ( ) const{auto divisorCopy = divisor ;filter s . emplace_back ([divisorCopy] ( int value ){ return value % divisorCopy);О;111111111Копированиечлена-данныхЗахват копииЕ е использованиеЧтобы быть честным, скажу, что при таком подходе захват по умолчанию по значениютакже будет работать:void Widget : : addFilter ( ) const{auto divisorCopy = divisor ;filters .
emplace_back ([=] ( int value ){ return value % divisorCopy);О;1111111 11Копированиечлена-данныхЗахват копииЕ е использование6 . 1 . Избегайте режимов захвата по умол чанию227но зачем искушать судьбу? Режим захвата по умолчанию делает возможным случайныйзахват t h i s, когда вы думаете, в первую очередь, о захвате di vi sor.В С++ 14 имеется лучший способ захвата члена-данных, заключающийся в использовании обобщенного захвата лямбда-выражения (см. раздел 6.2):void Widget : : addFilter ( ) const{f ilters . emplace_back ([divisor = divisor] ( int value )( return value % divisor)==О;//111111С++1 4 :Копирование divi sorв замыканиеИспользование копии;Однако такого понятия, как режим захвата по умолчанию для обобщенного захваталямбда-выражения, не существует, так что даже в С++ 14 остается актуальным совет данного раздела - избегать режимов захвата по умолчанию.Дополнительным недостатком режимов захвата по умолчанию является то, что онимогут предполагать самодостаточность соответствующих замыканий и их изолированность от изменений внешних данных.
В общем случае это не так, поскольку лямбда-выражения могут зависеть не только от локальных переменных и параметров (которые могут быть захвачены), но и от объектов со статическим временем хранения. Такие объекты определены в глобальной области видимости или области видимости пространстваимен или объявлены как s t a t i c внутри классов, функций или файлов. Эти объекты могут использоваться внутри лямбда-выражений, но не могут быть захвачены.
Тем не менееспецификация режима захвата по умолчанию может создать именно такое впечатление.Рассмотрим преобразованную версию функции addDivi sorFi lt er, с которой мы встречались ранее:void addDivisorFi l ter ( )static auto calcl=1 1 СтатическийcomputeSomeValuel ( ) ;static auto ca lc2=11 СтатическийcomputeSomeValue2 ( ) ;static auto divisor=11 СтатическийcomputeDivisor ( calcl , calc2 ) ;fi lters . emplace_back ([=] ( int value ){ return value % divisor);++divisor;228Глава 6. Лямбда-выражения1 1 Ничего н е захватываетО ; } / / Ссылка на статическую1 1 переменную1 1 Изменение divisorСлучайный читатель этого кода может быть прощен за то, что, видя [ = ] может подумать "Отлично, лямбда-выражение делает копию всех объектов, которые использует,и поэтому оно является самодостаточным': Но это не так. Это лямбда-выражение не использует никакие нестатические локальные переменные, поэтому ничего не захватывается.
Вместо этого код лямбда-выражения обращается к статической переменной di vi sor.Когда в конце каждого вызова addDi v i s o r F i l t e r выполняется увеличение di vi sor, вселямбда-выражения, которые были добавлены в f i l ters с помощью данной функции, будут демонстрировать новое поведение (соответствующее новому значению d iv is o r ) . Спрактической точки зрения это лямбда-выражение захватывает divisor по ссылке, а этовыглядит противоречащим объявленному захвату по умолчанию по значению. Если держаться подальше от захвата по умолчанию по значению, можно уменьшить риск неверного понимания такого кода.,Следует запомнить•Захват по умолчанию по ссылке может привести к висячим ссылкам.•Захват по умолчанию по значению восприимчив к висячим указателям (особеннок this ) и приводит к ошибочному предположению о самодостаточности лямбда-выражений.6.2.
Испопьзуйте инициапизирующи й захватдпя переме щения объектов в замыканияИногда ни захват по значению, н и захват по ссылке не является тем, что вы хотите. Если у вас имеется объект, который можно только перемещать (например,std : : unique_ptr или std : : future ) и который вы хотите передать замыканию, С++ 1 1 непредлагает вам никакого способа для этого. Если у вас есть объект, который гораздо дешевле переместить, чем копировать (например, большинство контейнеров стандартнойбиблиотеки), и вы хотели бы передать его в замыкание, то гораздо эффективнее переместить его, чем копировать. И вновь С++ 1 1 не предоставляет вам способа сделать это.Но только C++ l l . С++ 1 4 - совершен но другая история. Он предлагает непосредственную поддержку перемещения объектов в замыкания.
Если ваш компилятор соответствует стандарту С++ 1 4, радуйтесь и читайте дальше. Если же вы работаете с компиляторами С++ 1 1, вы тоже должны радоваться и читать дальше - потому что и в С++ 1 1имеются способы приблизиться к перемещающему захвату.Отсутствие перемещающего захвата было признано недостатком даже при принятии C++ l l . Казалось бы, простейшим путем было его добавление в С++ 14, но Комитетпо стандартизации пошел иным путем.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
