8. 捕获列表详解：值捕获 [=]、引用捕获 [&]、混合捕获、默认捕获模式

好，咱们今天来聊聊 lambda 里最核心、也最容易踩坑的一个东西——捕获列表。

说实话，我刚开始学 C++11 那会儿，觉得 lambda 就是个语法糖。写个 [] 完事，多简单。结果呢？项目一复杂，各种悬空引用、意外拷贝、性能崩盘……嗯，后来我才老老实实把捕获列表的每个细节啃了一遍。

今天我就把这块掰开揉碎了讲给你听。你想想看，捕获列表说白了就三件事：捕获什么、怎么捕获、什么时候用哪种。

8.1 值捕获 [=]：把变量“拍个快照”

值捕获，就是用 [=] 把外部变量按值复制一份到 lambda 内部。说白了，lambda 拿到的是变量的副本，外面怎么改，跟它没关系。

int x = 42;
auto lambda = [=]() {
    // x 是拷贝进来的，只读（除非加 mutable）
    std::cout << x << std::endl;
};
x = 100;
lambda(); // 输出 42，不是 100

我在项目中遇到过一个问题：有个回调函数捕获了一个大对象，结果每次调用都拷贝一次，内存暴涨。后来才发现是 [=] 惹的祸。值捕获虽然安全，但有性能代价。

8.2 引用捕获 [&]：拿个“遥控器”

引用捕获正好相反。你用 [&]，lambda 内部操作的就是外部变量的本体。改它，外面也跟着变。

int x = 42;
auto lambda = [&]() {
    x += 10; // 直接修改外面的 x
};
lambda();
std::cout << x; // 输出 52

听起来很方便对吧？但这里有个大坑——悬空引用。

你想想看，引用捕获就像你拿着一个遥控器。遥控器本身没问题，但如果电视机被搬走了，你按啥都没用。

8.3 混合捕获：既要又要还要

有时候，你希望某些变量按值捕获（安全），某些按引用捕获（高效）。这时候就用混合捕获。

int a = 1, b = 2, c = 3;
auto lambda = [=, &b]() {
    // a 和 c 是值捕获，b 是引用捕获
    // b += 10;  // 可以修改外面的 b
    // a += 1;   // 错误！值捕获默认 const
};

语法规则很简单：

• 默认模式写在前面（[=] 或 [&]）
• 例外项用 &var 或 var 写在后面
• 不能重复捕获同一个变量

写法	含义
[=, &x]	除 x 按引用捕获，其余按值
[&, x]	除 x 按值捕获，其余按引用
[=, x]	错误！x 已经在默认值捕获中
[&, &x]	错误！x 已经在默认引用捕获中

8.4 默认捕获模式：省事但别滥用

[=] 和 [&] 就是默认捕获模式。它们会捕获 lambda 体内用到的所有外部变量。

听起来很方便对吧？但我在 code review 里经常看到这样的代码：

auto callback = [=]() {
    // 几十行代码，用了十几个外部变量
    // 鬼知道捕获了啥
};

这种写法有两个问题：

• 性能隐患：你可能无意中捕获了一个大对象，自己都不知道
• 可读性差：别人看代码，得一行行去数你到底用了哪些变量

8.5 知识体系图

下面这张图帮你理清捕获列表的完整脉络：

8.6 几个实用建议

最后，我总结几条实战经验：

1. 小对象用值捕获，大对象用引用捕获——但前提是你得保证生命周期没问题。
2. 不要在默认捕获模式里混入 this——[=] 会隐式捕获 this，如果你在成员函数里用 lambda，小心 this 指针失效。
3. 用 mutable 时要谨慎——值捕获默认是 const，加 mutable 才能修改副本。但改了也没人知道，容易产生迷惑行为。
4. C++14 支持初始化捕获——比如 [x = std::move(obj)]，可以更精细地控制捕获方式。这个后面会细讲。

好了，捕获列表这块就聊到这儿。记住一句话：捕获列表不是语法糖，是设计决策。选对了，代码干净又高效；选错了，调试到怀疑人生。