stl 函数对象的常见错误和陷阱包括：忘记捕获默认成员变量。意外的值捕获。修改内部状态。类型不匹配。并发问题。
C++ 中使用 STL 函数对象的常见错误和陷阱
简介
函数对象（函数式的对象）在 C++ 标准模板库 (STL) 中广泛使用。虽然它们提供了强大的功能，但如果不谨慎使用，也可能会导致错误和意外的行为。本文将探讨使用 STL 函数对象的常见陷阱和错误，并提供避免它们的最佳实践。
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1. 忘记捕获默认成员变量
当函数对象使用默认成员变量时，在捕获列表中捕获它们非常重要。否则，程序可能会尝试访问未初始化或过时的变量。
示例：
struct Foo {
int x = 0; // 默认成员变量
void operator()(int y) {
std::cout << x + y << std::endl;
}
};
int main() {
std::vector v = {1, 2, 3};
std::for_each(v.begin(), v.end(), Foo()); // 错误：x 未捕获
} 最佳实践：
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- 在捕获列表中显式捕获所有要访问的默认成员变量。
2. 意外的值捕获
捕获列表还可能无意中捕获不需要的值，导致意外的行为。
示例：
struct Foo {
int operator()(int x, int y) { return x + y; }
};
int main() {
std::vector v = {1, 2, 3};
int initial_value = 0;
std::for_each(v.begin(), v.end(), Foo()); // 错误：initial_value 被意外捕获
} 最佳实践：
- 考虑捕获列表中的每个值是否真正需要。如果不需要，请将其从列表中删除。
3. 修改内部状态
STL 函数对象应被视为不可变函数。如果修改其内部状态，则可能会导致不确定或意外的行为。
示例：
struct Foo {
int count = 0;
void operator()(int x) {
std::cout << count++ << std::endl; // 错误：修改内部状态
}
};
int main() {
std::vector v = {1, 2, 3};
Foo foo;
std::for_each(v.begin(), v.end(), foo);
} 最佳实践：
- 设计函数对象为不可变的，避免修改其内部状态。
4. 类型不匹配
函数对象必须与算法所期望的类型匹配。类型不匹配会导致编译错误或意外的行为。
示例：
struct Foo {
void operator()(int x) {
std::cout << x << std::endl;
}
};
int main() {
std::vector v = {"one", "two", "three"};
std::for_each(v.begin(), v.end(), Foo()); // 类型不匹配
} 最佳实践：
- 确保函数对象的类型与算法所需类型相匹配。
5. 并发问题
如果多个线程并行使用函数对象，可能会出现并发问题。这适用于捕获外部变量或修改内部状态的函数对象。
示例：
struct Foo {
int x;
Foo(int initial_value) : x(initial_value) {}
void operator()(int y) {
std::cout << x++ << std::endl; // 并发问题：x 没有同步
}
};
int main() {
std::thread threads[2];
for (int i = 0; i < 2; i++) {
threads[i] = std::thread(std::for_each, std::begin(v), std::end(v), Foo(i));
}
for (int i = 0; i < 2; i++) {
threads[i].join();
}
}最佳实践：
- 仅在单线程环境中使用函数对象，或使用同步技术来防止并发问题。
