【C++11】Lambda 表达式

Lambda表达式简介

• Lambda 表达式是 C++11 中语法之一
• Lambda 表达式把函数看作对象，把这个表达式当做对象使用
• Lambda 表达式可以赋值给变量，也可以当做参数传给真正的函数

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Lambda表达式语法解析

[capture-list] (parameters) mutable -> return-type { statement }

• [capture-list] : 捕捉列表，该列表总是出现在lambda函数的开始位置，编译器根据[]来
  判断接下来的代码是否为lambda函数，捕捉列表能够捕捉上下文中的变量供lambda
  函数使用。
• (parameters)：参数列表。与普通函数的参数列表一致，如果不需要参数传递，则可以
  连同()一起省略
• mutable：默认情况下，lambda函数总是一个const函数，mutable可以取消其常量
  性。使用该修饰符时，参数列表不可省略(即使参数为空)。
• ->returntype：返回值类型。用追踪返回类型形式声明函数的返回值类型，没有返回
  值时此部分可省略。返回值类型明确情况下，也可省略，由编译器对返回类型进行推
  导。
• {statement}：函数体。在该函数体内，除了可以使用其参数外，还可以使用所有捕获
  到的变量。

int main()
{
	// 最简单的lambda表达式, 该lambda表达式没有任何意义
	[] {};

	// 省略参数列表和返回值类型，返回值类型由编译器推导为int
	int a = 3, b = 4;
	[=] {return a + 3; };

	// 省略了返回值类型，无返回值类型
	auto fun1 = [&](int c) {b = a + c; };
	fun1(10);
		cout << a << " " << b << endl;

	// 各部分都很完善的lambda函数
	auto fun2 = [=, &b](int c)->int {return b += a + c; };
	cout << fun2(10) << endl;

	// 复制捕捉x
	int x = 10;
	auto add_x = [x](int a) mutable { x *= 2; return a + x; };
	cout << add_x(10) << endl;
	cout << x << endl;
	return 0;
}

通过上述例子可以看出，lambda表达式实际上可以理解为无名函数，该函数无法直接调
用，如果想要直接调用，可借助auto将其赋值给一个变量

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捕获列表说明

捕捉列表描述了上下文中那些数据可以被lambda使用，以及使用的方式传值还是传引用。

• [var]：表示值传递方式捕捉变量var
• [=]：表示值传递方式捕获所有父作用域中的变量(包括this)
• [&var]：表示引用传递捕捉变量var
• [&]：表示引用传递捕捉所有父作用域中的变量(包括this)
• [this]：表示值传递方式捕捉当前的this指针

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mutable关键字

• 如果使用按值捕获，并且想修改拷贝的值，可以使用mutable关键字修饰

int a = 10;
auto lmd = [a] () mutable {
    cout << a << endl; 	// 10
	a += 2; 			// 合法操作，并且不影响 lambda 表达式外面的变量a的值
    cout << a << endl; 	// 12
};
cout << a << endl; 	// 10

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Lambda表达式使用示例

• 将 Lambda 表达式当做函数对象使用

#include <iostream>
using namespace std;

int main()
{
    int a = 10, b = 4;
    auto lamb = [&a, &b](int&& x, int&& y) -> void {
        cout << a << " " << b << " " << x << " " << y << endl;
    };
    lamb(1, 2);

    return 0;
}

• 将 Lambda 表达式当做函数参数使用：常用于替换仿函数

struct S
{
    int x;
    int y;
}s[2];

struct CmpFun  //仿函数进行排序
{
    bool operator()(const S& ls, const S& rs)
    {
        if (ls.x == rs.x)return ls.y > rs.y;
        return ls.x > rs.x;
    }
};

int main()
{
    s[0].x = 0, s[0].y = 2;
    s[1].x = 0, s[1].y = 3;
    sort(s, s + sizeof(s) / sizeof(s[0]), [](S& a, S& b) {  //左闭右开区间
        if (a.x == b.x)
        return a.y > b.y;
    return a.x > b.x;
        });

    //sort(s, s + sizeof(s) / sizeof(s[0]), CmpFun());

    for (auto e : s)
        cout << e.x << " " << e.y << endl;
    return 0;
}