C++11新特性中的匿名函数Lambda表达式的汇编实现分析（二）

xiaoxiao2023-07-17 160

首先，让我们来看看以&方式进行变量捕获，同样没有参数和返回。

int main() { int a = 0xB; auto lambda = [&]{ a = 0xA; }; lambda(); return 0; }

闭包中将main中a变量改写为0xA。

main中的关键汇编代码：

int a = 0xB; mov dword ptr [ebp-8],0Bh auto lambda = [&]{ a = 0xA; }; lea eax,[ebp-8] push eax lea ecx,[ebp-14h] call 002D1BE0 lambda(); lea ecx,[ebp-14h] call 002D1C20 return 0;

同样的，进入闭包前要调用一个拷贝函数。

002D1BE0 内：

pop ecx mov dword ptr [ebp-8],ecx mov eax,dword ptr [ebp-8] mov ecx,dword ptr [ebp+8] mov dword ptr [eax],ecx mov eax,dword ptr [ebp-8] pop edi pop esi pop ebx mov esp,ebp pop ebp ret 4

和前面一篇文章中的代码基本一致，但是有两个地方不同，

上文写到：

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]

注意黑体部分，若采用[=]的捕获方式，那么将通过寄存器edx拷贝原变量的值；

若采用[&]方式，则直接通过ecx拷贝原变量的地址，而不取出值。

闭包内：

pop ecx mov dword ptr [ebp-8],ecx a = 0xA; mov eax,dword ptr [ebp-8] mov ecx,dword ptr [eax] mov dword ptr [ecx],0Ah }; pop edi pop esi pop ebx mov esp,ebp pop ebp ret

对a进行赋值，直接是：

*this = 0xA;

因为事先this就取到了a的地址。

可以发现，按引用捕获实际上就如同函数参数传递引用，传递的是一个地址值，而不创建对象副本（可以和上一篇文中的内容比较）。

C++11标准中对Lambda表达式的捕获内容还有一些特定支持，比如可以以指定的方式捕获指定的变量：

int main() { int a = 0xB; bool b = true; auto lambda = [&a,b]{ a = b; }; lambda(); return 0; }

上面的代码对a进行引用捕获，对b按值捕获。根据前面分析的结果，可以预见，a的地址和b的值将被拷贝以供闭包函数使用。

int a = 0xB; mov dword ptr [ebp-8],0Bh bool b = true; mov byte ptr [ebp-11h],1 auto lambda = [&a,b]{ a = b; }; lea eax,[ebp-11h] push eax lea ecx,[ebp-8] push ecx lea ecx,[ebp-24h] call 00222060 lambda(); lea ecx,[ebp-24h] lambda(); call 00221C20 return 0;

调用Lambda之前，先调用复制函数，传入两个参数，&a和&b，而this被放在main的[ebp-24h]中。

复制函数或者叫准备函数：

pop ecx mov dword ptr [ebp-8],ecx mov eax,dword ptr [ebp-8] mov ecx,dword ptr [ebp+8] mov dword ptr [eax],ecx mov eax,dword ptr [ebp-8] mov ecx,dword ptr [ebp+0Ch] mov dl,byte ptr [ecx] mov byte ptr [eax+4],dl mov eax,dword ptr [ebp-8] pop edi pop esi pop ebx mov esp,ebp pop ebp ret 8

[eax] 就是 *this，也即a

[eax+4] 就是 *(this+4)，也即b

从内存图可以清楚的看到，a的地址被记录，b的值被复制

闭包函数内：

pop ecx mov dword ptr [ebp-8],ecx a = b; mov eax,dword ptr [ebp-8] movzx ecx,byte ptr [eax+4] mov edx,dword ptr [ebp-8] mov eax,dword ptr [edx] mov dword ptr [eax],ecx

b的值是从[eax+4]也即this+4中取出，而a在this中，其实就是：

*(this) = *(this+4);

可以看到闭包内通过this作为基址，对闭包外的变量进行偏移访问。