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ラムダ式の初期化キャプチャ(C++14)

概要

「初期化キャプチャ(init-capture)」は、任意の式の結果をラムダ式にキャプチャする機能である。

int increment(int x)
{
  return x + 1;
}

int main()
{
  // increment(3)の戻り値を、変数aとしてラムダ式内で使用する
  auto f = [a = increment(3)](int b) { return a + b; };

  int result = f(2); // result == 6
}

この機能を使用することで、以下のようなこともできる:

  • 変数をムーブによってキャプチャする

        std::vector<T> v; // 巨大な配列
        auto f = [x = std::move(v)] { /* … */ };
    

  • ひとつの変数に対して、コピーキャプチャと参照キャプチャを同時に行う

        int a = 3;
        auto f = [b = a, &c = a] {
          // このラムダ式内で、変数bはaのコピー、変数cはaへの参照
        };
    

仕様

「初期化キャプチャ(init-capture)」が追加されたことにより、従来の変数名もしくはthisを指定するキャプチャは「簡易キャプチャ(simple-capture)」と呼ばれることとなった。

初期化キャプチャの構文は以下:

identifier initializer
& identifier initializer

1行目は、初期化式の結果を、任意の識別子で受け取る構文。

2行目は、初期化式の結果への参照を、任意の識別子で受け取る構文。

int x = 3;
std::vector<int> v = {1, 2, 3};
auto f = [a = x + 1,            // 式x + 1の結果を変数名aとして、ラムダ式内で使用する
          &b = x,               // 変数xへの参照を変数名bとして、ラムダ式内で使用する
          c {std::move(v)}] {}; // 波カッコによる初期化構文を使用して、変数vを変数cにムーブする

初期化キャプチャの初期化式は、ラムダ式を定義した時点で評価される。

初期化キャプチャでは、パラメータパックのキャプチャはできない。

unique_ptrの所有権を移動させる

#include <memory>
#include <utility>

int main()
{
  std::unique_ptr<int> p = std::make_unique<int>(3);

  // pの所有権を、ラムダ式内の変数qに移動させる
  // unique_ptrは、ムーブはできるがコピーはできない型だが、
  // そのためにpを参照キャプチャすると、寿命が切れたpに不正アクセスしてしまう
  // 可能性がある。
  auto f = [q = std::move(p)] {};
}

出力 :

promiseの所有権を別なスレッドに移動させる

#include <iostream>
#include <utility>
#include <thread>
#include <future>

int main()
{
  std::promise<int> p;
  std::future<int> f = p.get_future();

  // 時間のかかる処理用のスレッドに、
  // 処理結果を書き込むためのpromiseオブジェクトを移動させる。
  //
  // 処理結果を書き込むスレッドにはpromiseオブジェクトの所有権を持たせ、
  // 処理結果を読み込むスレッドにはfutureオブジェクトの所有権を持たせる。
  std::thread t {[x = std::move(p)]() mutable {
    // …時間のかかる処理…

    // 処理の結果を書き込む
    x.set_value(3);
  }};

  // 別スレッドでの処理結果を読み込む
  int result = f.get();
  std::cout << result << std::endl;

  t.join();
}

出力 :

3

関連項目

参照