本文共 4282 字，大约阅读时间需要 14 分钟。
Constructs a closure: an unnamed function object capable of capturing variables in scope.
—— Lambda functions (since C++11) [cppreference.com]
按照C++11标准的说法，lambda表达式的标准格式如下：
[ capture ]( params ) mutable exception attribute -> ret { body } // (1) 完整的声明[ capture ]( params ) -> ret { body } //(2) 一个常lambda的声明：按副本捕获的对象不能被修改。[ capture ]( params ) { body } // (3) 省略后缀返回值类型：闭包的operator()的返回值类型是根据以下规则推导出的：如果body仅包含单一的return语句，那么返回值类型是返回表达式的类型（在此隐式转换之后的类型：右值到左值、数组与指针、函数到指针）否则，返回类型是void[ capture ] { body } //(4) 省略参数列表：函数没有参数，即参数列表是() capture - 指定哪些在函数声明处的作用域中可见的符号将在函数体内可见。``` 符号表可按如下规则传入： [a,&b]，按值捕获a，并按引用捕获b [this]，按值捕获了this指针 [&] 按引用捕获在lambda表达式所在函数的函数体中提及的全部自动储存持续性变量 [=] 按值捕获在lambda表达式所在函数的函数体中提及的全部自动储存持续性变量 [] 什么也没有捕获 params - 参数列表，与命名函数一样 ret - 返回值类型。如果不存在，它由该函数的return语句来隐式决定（或者是void，例如当它不返回任何值的时候） body - 函数体下面，我将从最简单的形式开始逐步对各种形式的lambda表达式进行汇编分析。首先是最简单的类型（4）：和普通表达式一样，若单纯的一个表达式将被编译器忽略，这里将lambda表达式赋值给一个栈变量进行分析。 int main()
{auto lambda = []{ };return 0; }
IntelliSense显示这里的lambda变量其实是一个 void lambda()，编译后被解析是main::__l3::void(void)类型，debug查看汇编代码，发现本句并没有在main函数里产生任何汇编代码，但并不代表这个表达式没有意义，
...省略...
auto lambda = []{ };return 0; xor eax,eax }
...省略...若使用sizeof(lambda)计算其所占字节数将得到1，稍微在main代码上面一点，可以发现[]{}是作为一个函数被编译： push ebp
mov ebp,esp sub esp,0CCh push ebx push esi push edi push ecx lea edi,[ebp-0CCh] mov ecx,33h mov eax,0CCCCCCCCh rep stos dword ptr es:[edi]pop ecx
mov dword ptr [this],ecx pop edi pop esi pop ebx mov esp,ebp pop ebp ret int 3 int 3可见，就像普通函数一样，[]{}表达式内部被编译为一个函数，该函数内有一个this指针作为栈变量，它指向调用函数时的寄存器ecx。下面我们执行这个lambda表达式，进入闭包内部分析，同时，为了好说明，在函数内增加一条赋值语句。 int main()
{auto lambda = []{ int s = 0xA;};lambda();return 0; }
对应有汇编代码：auto lambda = []{
int s = 0xA;};lambda();
lea ecx,[ebp-5]
call 001E1570return 0;
可以看到，有一个地址传送，[ebp-5]的地址送给ecx，然后直接调用闭包函数。[ebp-5]是main的一个栈变量，占用4字节，他的值没有被初始化，debug版本默认是(0xcccccccc)。将其地址&[ebp-5]送入ecx究竟有什么含义，不妨先进入闭包函数内部看看：
push ebp
mov ebp,esp sub esp,0D8h push ebx push esi push edi push ecx lea edi,[ebp+FFFFFF28h] mov ecx,36h mov eax,0CCCCCCCCh rep stos dword ptr es:[edi] pop ecx mov dword ptr [ebp-8],ecxint s = 0xA;
mov dword ptr [ebp-14h],0Ah
};
pop edi
pop esi pop ebx mov esp,ebp pop ebp ret可见，刚才的ecx被push保存，然后又在函数初始化栈完成后(rep stos后)，被弹出并写入局部变量[ebp-8]中，而这个[ebp-8]其实就是上面说到的this指针。也就是说，这个this指针指向main中的一个局部变量。那么，为了进一步研究这个机制，我们设法让这个闭包使用this。不妨猜想一下，this既然是指向main里面的变量，那么他可能是一个base address用来“捕获”（lambda中的概念）闭包外层作用域内的某些变量。“捕获”方式在上面有说到，若将上面的[]改为[=]，让lambda按值捕获main中的int变量s，再看看有什么变化：
int main()
{int a = 0xB;auto lambda = [=]{ int s = a;};lambda();return 0; }
闭包内对应汇编代码：
pop ecx
mov dword ptr [ebp-8],ecxint s = a;
mov eax,dword ptr [ebp-8]
mov ecx,dword ptr [eax] mov dword ptr [ebp-14h],ecx};
同样的，先放置this指针，然后下面比较关键：1.把this临时放到eax2.然后再取eax地址对应的值放到临时ecx寄存器中，这里就是a3.然后赋值给[ebp-14h]就是s那么绕了半天做了什么事，其实就是相当于下面的代码：那么这个this确实是指向了main里面的a，如何办到的？查看main栈内存发现，传给闭包的this是指向下图中选中部分，而红框中是变量a：可见，a在main的栈空间被复制了一次，而不是闭包的栈空间，那么复制发生在哪个时候，为什么this恰好就指向了a的副本？再调用闭包函数之前，还做了一些事情：
int a = 0xB;
mov dword ptr [ebp-8],0Bhauto lambda = [=]{ int s = a;}; lea eax,[ebp-8]
push eax lea ecx,[ebp-14h] call 010E1BE0lambda();
lea ecx,[ebp-14h]
call 010E1C20return 0;
发现还call了一个带参函数：1.将a的地址送入eax并压栈，相当于给下面的函数传参&a2.将给后面闭包用的this保存在ecx中，可能会给下面的一个call使用上面的操作相当于下面的伪代码：call 010E1BE0( &a , this); //当然，this并不是作为参数传入的，这里只是方便理解可以预见，010E1BE0函数的作用应该是拷贝a，并让this指向a，空口无凭，进去看看：
push ebp
mov ebp,esp sub esp,0CCh push ebx push esi push edi push ecx lea edi,[ebp+FFFFFF34h] mov ecx,33h mov eax,0CCCCCCCCh rep stos dword ptr es:[edi]pop ecx
mov dword ptr [ebp-8],ecx mov eax,dword ptr [ebp-8] mov ecx,dword ptr [ebp+8] mov edx,dword ptr [ecx] mov dword ptr [eax],edx mov eax,dword ptr [ebp-8]pop edi
pop esi pop ebx mov esp,ebp pop ebp ret 4前后的代码按部就班，主要是中间：1.ecx是this不用说了。2.先把this保存到该函数的栈空间再说3.this放进eax，预见下面的[eax]就是*this，和上面说到的一样4.然后是[ebp+8]这块，送给ecx临时保存，然后取值，送入edx临时保存，可见[ebp+8]里面应该是一个地址5.edx送给*this6.最后那个mov eax，[ebp-8] ，又把this作为返回值关于[ebp+8]：还记得传入该函数的参数&a吗？没错，[ebp+8]保存的是就是&a。简单翻译一下这个函数的意思：
fun(&a,this);
int fun(int in,int* this)
{
*this = *in;return this;
}
注意这里的this传递其实是通过寄存器的方式。好了，说了半天，刚才那个问题，差不多也知道答案了。调用闭包函数前，“捕获者”this指针被放在main中，并对其指向的内存块拷贝闭包中要用到的变量值，调用时，this通过寄存器送入闭包中，闭包通过this访问外层作用域(这里是main)的已捕获对象(这里是a)。
转载地址：http://jomol.baihongyu.com/