C++ Lambda表达式变量捕获时机探究：值捕获为何正确？

下面的代码通过Lambda表达式启动线程，Lambda以引用方式捕获局部变量testVar。当线程函数执行时，该局部变量已超出作用域，导致线程无法访问正确值；将捕获子句的&改为=进行值捕获后，循环输出了正确结果。请问：Lambda的变量捕获发生在何时？是Lambda创建时还是线程执行时？若是后者，值捕获不应得到正确结果。

测试代码 #

#include <iostream>
#include <string>
#include <vector>
#include <thread>

int main()
{
  std::thread myThread;
  {
      std::vector<int> testVar(10, 128);
      std::cout<<"Trying to create thread"<<std::endl;
      myThread = std::thread([&](){std::this_thread::sleep_for(std::chrono::seconds(3));for(int i=0; i<10; i++){std::cout<<testVar[i]<<std::endl;}});
  }
  myThread.join();
}

引用捕获执行结果 #

Trying to create thread
1580344384
21851
1580269584
21851
128
128
128
128
128
128

值捕获执行结果 #

Trying to create thread
128
128
128
128
128
128
128
128
128
128

解答 #

Lambda的变量捕获发生在Lambda创建的时刻，而非线程执行时。

• 引用捕获逻辑：Lambda创建时，只是捕获了testVar的内存地址。当代码块结束后，testVar作为局部变量被销毁，其占用的内存被系统回收。线程延迟3秒执行时，访问的是已经失效的内存区域，所以会输出随机的垃圾值（也就是你看到的乱码数字）。
• 值捕获逻辑：Lambda创建时，就把testVar的完整内容拷贝到了Lambda对象内部。后续即使原testVar被销毁，线程执行时访问的是Lambda自身持有的那份独立拷贝，所以能稳定输出正确的128。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者ddzzBowen