C++中使用std::ref在算法中传递lambda的原理是什么？

1. 引用传递在Lambda上的应用逻辑 #

Lambda表达式在编译阶段会被转换成一个匿名仿函数类，你定义的func其实是这个类的实例。当你通过std::ref(func)传递它的引用时，std::for_each每次调用的都是同一个lambda实例，而非它的副本。

你的代码里，lambda捕获的sum = 0是这个匿名类的成员变量，加上mutable关键字后，允许修改该成员变量。所以std::for_each遍历data的过程中，会持续累加原func实例里的sum值。

2. 代码中被修改的部分 #

核心修改点是lambda实例的成员变量sum：

• 如果不用std::ref，std::for_each会复制func的副本，遍历修改的是副本里的sum，原func的sum始终是初始值0，最后调用func(3)会输出3；
• 用了std::ref后，遍历过程修改的是原func实例的sum，累加1+2+3+4+5后sum变为15，再调用func(3)就会输出15+3=18。

3. 仿函数的适用性 #

完全适用。仿函数本身就是重载了operator()的自定义类实例，和lambda的底层逻辑一致。如果你传递仿函数的引用给算法（比如std::for_each），算法调用时会直接修改原仿函数实例的成员变量，而非副本的。

举个仿函数的等价例子：

#include <iostream>
#include <array>
#include <algorithm>
#include <functional>

struct Accumulator {
    int sum = 0;
    int operator()(int value) {
        sum += value;
        return sum;
    }
};

int main() {
    std::array<int,5> data{1,2,3,4,5};
    Accumulator acc;
    std::for_each(data.begin(), data.end(), std::ref(acc));
    std::cout << acc(3) << '\n'; // 输出18，和你的lambda代码效果一致
}

内容的提问来源于stack exchange，提问作者sam