C++的lambda是函数还是对象？

关于C++的函数还对lambda是函数还是对象，这其实不是函数还对一个一概而论的问题。

先说结论：

对于有捕获的函数还对lambda，其等价于对象。函数还对 对于没有任何捕获的函数还对lambda，其等价于函数！函数还对

首先，函数还对很多C++程序员从lambda 用法上反推容易发现是函数还对对象，因为lambda可以捕获！函数还对这是函数还对函数做不到的。的函数还对确，比如：

int n = 100;

auto foo = [n](int a) {

return a > n;

};

cout<< foo(99);

如果编译器要实现foo，香港云服务器函数还对大致类比这种写法(可能真实的函数还对实现细节不是这样，但思路类似)∶

struct Foo {

Foo(int i) { n=i;}

bool operator()(int a) {

return a > n;

}

private:

int n;

};

...

int n = 100;

Foo foo(n);

cout<< foo(99);

如果是函数还对引用捕获了变量，那么struct内有一个指针成员持有被引用捕获的函数还对变量的地址。

比如:

setns = { 100, 200, 300};

auto foo = [&ns](int a) {

return ns.find(a);

};

cout<< foo(99);

大致等价于:

struct Foo {

Foo(set* p) { p_ns = p;}

bool operator()(int a) {

auto &ns = *p-ns;

return ns.find(a);

}

private:

set* p_ns;

};

...

setns = { 100, 200, 300};

Foo foo(&ns);

cout<< foo(99);

然而……这并不是全部!

在没有捕获任何东西的时候，lambda其实是等价于普通的函数的！可以用Linux C中函数pthread_create()来验证！它只能接收一个参数是void*，返回值也是void*的回调函数。

神奇的服务器租用是，无参的lambda也可以被pthread_create()使用！

#include

#include

using namespace std;

struct A {

void* operator()(void*) {

cout<<"xxxx"<

return nullptr;

}

};

int main() {

A a;

a(NULL);

pthread_t t;

//pthread_create(&t, NULL, a, NULL); // 编译失败

auto cb = [](void*)->void* {

cout<<"xxxx"<

return nullptr;

};

pthread_create(&t, NULL, cb, NULL); // 编译通过

pthread_join(t, NULL);

return 0;

}

上面代码还可以再改一下，让cb去捕获一个变量， 比如：

auto cb = [&](void*)->void* {

cout<<"xxxx"<

return nullptr;

};

pthread_create(&t, NULL, cb, NULL);

这时，给pthread_create()传入cb同样会编译失败！错误信息：

cb.cpp: In function ‘int main()’:

cb.cpp:23:30: error: cannot convert ‘main()::’ to ‘void* (*)(void*)’

23 | pthread_create(&t, NULL, cb, NULL);

| ^~

| |

| main()::

In file included from /usr/include/x86_64-linux-gnu/c++/9/bits/gthr-default.h:35,

from /usr/include/x86_64-linux-gnu/c++/9/bits/gthr.h:148,

from /usr/include/c++/9/ext/atomicity.h:35,

from /usr/include/c++/9/bits/ios_base.h:39,

from /usr/include/c++/9/ios:42,

from /usr/include/c++/9/ostream:38,

from /usr/include/c++/9/iostream:39,

from cb.cpp:1:

/usr/include/pthread.h:200:15: note: initializing argument 3 of ‘int pthread_create(pthread_t*, const pthread_attr_t*, void* (*)(void*), void*)’

200 | void *(*__start_routine) (void *),

| ~~~~~~~~^~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~

这其实也不难理解，C++在lambda的设计上也贯彻着零开销 (Zero Overhead）原则，也就是C++不在性能上干多余的事，显然函数比对象开销更小。所以即使同为lambda，在有无捕获的时候，其底层实现其实是截然不同的！

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