Lambda表达式，作为C++11标准的一部分，已成为现代C++编程不可或缺的特性。它允许在代码中定义匿名函数，即没有具体名称的函数。这种表达式大大简化了函数对象的创建，使得代码更加简洁和灵活。Lambda表达式的引入，对于提升C++的表达能力和编程效率，具有重大意义。
在C++中，Lambda表达式尤其重要，因为它简化了对算法的使用，特别是在处理STL（Standard Template Library）容器时。Lambda允许开发者就地定义数据操作逻辑，无需单独定义并传递函数对象或函数指针。这样不仅减少了代码量，也提高了代码的可读性和维护性。
Lambda表达式是一种在C++中定义匿名函数的方式。它允许程序员直接在代码中写入短小的、没有名字的函数体，这些函数体可以用作参数传递给算法，或者用于创建函数对象。Lambda表达式是自C++11起引入的，它提供了一种更简洁、更灵活的方法来定义行为，尤其是在对函数进行短期、一次性的定义时。
Lambda表达式的语法相对简单，其一般形式为：
[捕获列表](参数列表) -> 返回类型 { 函数体 }
Lambda表达式的组成部分
通过这些组成部分，Lambda表达式提供了一种快速定义小型、临时函数的方式，极大地提高了C++编程的灵活性和表达能力。
在C++中，Lambda表达式充分利用了自动类型推导的特性，这是C++11及以后版本的一个重要特点。类型推导意味着在很多情况下，编译器能够自动确定表达式的类型，无需显式指定。这一特性对于Lambda表达式尤其重要，因为它简化了Lambda表达式的编写，让程序员可以更专注于逻辑本身。
类型推导的应用示例，考虑以下Lambda表达式的例子：
auto example = [](auto x, auto y) { return x + y; };
在这个例子中，example是一个Lambda表达式，其接收两个参数x和y。这里没有指定x和y的类型，而是使用了auto关键字。这意味着这个Lambda表达式可以用于任何支持加法操作的类型。例如，它可以用于整数、浮点数甚至是字符串（假设它们定义了加法操作）。
当example被用于不同类型的参数时，编译器会自动推导出这些参数的类型，无需程序员手动指定。这大大增加了Lambda表达式的灵活性和通用性，是现代C++编程中一个非常强大的特性。
Lambda表达式的一个关键特性是其能够捕获外部作用域中的变量。在C++中，有几种不同的捕获方式，每种方式有其特定的用法和考量。以下是详细介绍：
int x = 10;
auto lambda_val_capture = [x]() { return x * x; };
在这个例子中，变量x被值捕获，Lambda内使用的是x的副本。
注意事项：值捕获的变量在Lambda创建时就已确定，后续对外部变量的修改不会影响Lambda内的副本。
示例：
int y = 10;
auto lambda_ref_capture = [&y]() { y = 20; };
lambda_ref_capture();
// 此时，y的值变为20
在这个例子中，变量y被引用捕获，Lambda内的操作会直接影响原始变量。
注意事项：引用捕获的变量在Lambda执行时的状态决定了Lambda内变量的值。此外，需要确保被捕获的变量在Lambda执行时仍然有效。
示例：
int a = 10, b = 5;
auto lambda_implicit_capture = [=]() { return a + b; };
auto lambda_implicit_capture2 = [&]() { return a + b; };
在这个例子中，Lambda表达式隐式地通过值捕获了变量a和b。
注意事项：隐式捕获便于编写代码，但可能会导致不必要的变量被捕获，特别是在Lambda表达式较大时，可能会影响性能和资源使用。
示例：
int c = 10, d = 20;
auto lambda_mixed_capture = [c, &d]() { return c + d; };
在这个例子中，c被值捕获，而d被引用捕获。
注意事项：混合捕获时，需要特别注意变量的生命周期和并发访问问题，尤其是在多线程环境下。
示例
考虑以下示例来理解mutable的使用：
int x = 10;
auto lambda = [x]() mutable {
x += 10; // 修改Lambda内部的副本
std::cout << "Inside lambda: " << x << std::endl;
};
lambda(); // 输出"Inside lambda: 20"
lambda(); // 输出"Inside lambda: 30"
std::cout << "Outside lambda: " << x << std::endl; // 输出"Outside lambda: 10"
在这个例子中，x是通过值捕获的，所以在Lambda内部有一个x的副本。由于Lambda声明为mutable，我们可以修改这个副本。但是，外部的x值仍然是10，因为Lambda中的更改仅影响它的局部副本，而内部的x值调用一次就增加10。
使用场景
mutable在需要在Lambda内部更改捕获的值时非常有用，尤其是当你想保持Lambda的状态或者在多次调用之间保留状态时。然而，它仅限于Lambda的内部副本，不影响外部变量的实际值。这在设计上保持了Lambda的功能性和外部作用域的隔离，同时提供了一定程度的灵活性。
总结来说，捕获列表是Lambda表达式的核心特性之一，它提供了灵活的方式来使用和修改外部作用域中的变量。正确地使用捕获列表对于编写正确、高效的Lambda表达式至关重要。
Lambda表达式在C++中的使用非常灵活，特别是在处理参数和返回类型时。理解这些特性对于有效地使用Lambda表达式至关重要。
示例：
auto add = [](int a, int b) { return a + b; };
这个Lambda表达式接受两个整数参数a和b，并返回它们的和。
auto sayHello = []() { std::cout << "Hello, World!" << std::endl; };
这个Lambda表达式不接受任何参数。
auto multiply = [](auto a, auto b) { return a * b; };
这个Lambda表达式可以接受任意类型的参数，只要这些类型支持乘法操作。
auto square = [](int x) { return x * x; };
在这个例子中，返回类型（在这里是int）会由编译器自动推导。
auto complexLambda = [](int x) -> double {
if (x > 0) return x * 2.5;
else return x / 2.5;
};
在这个例子中，尾置返回类型-> double明确指定了返回类型为double。
总结来说，Lambda表达式在参数处理和返回类型推断方面提供了极大的灵活性。这使得Lambda表达式成为现代C++编程中一个非常强大和方便的工具。正确理解和使用这些特性对于编写高效、简洁的Lambda表达式至关重要。
Lambda表达式在现代C++编程中有着广泛的应用，特别是在STL算法、事件处理和多线程编程等方面。同时，它们与函数指针和std::function的关系也是理解Lambda高级用法的关键。
STL（Standard Template Library）算法和Lambda表达式的结合，极大地提升了代码的表达力和灵活性。
示例：排序
std::vector<int> vec = {4, 1, 3, 5, 2};
std::sort(vec.begin(), vec.end(), [](int a, int b) { return a < b; });
这里，Lambda用于定义排序标准。
示例：条件过滤
std::vector<int> vec = {1, 2, 3, 4, 5};
auto it = std::find_if(vec.begin(), vec.end(), [](int x) { return x > 3; });
Lambda表达式在这里用于指定查找算法的条件。
Lambda表达式在GUI编程或事件驱动程序中特别有用，它们可以用于定义事件处理逻辑。
示例：GUI按钮点击事件
button.onClick = []() { std::cout << "Button clicked!" << std::endl; };
Lambda在这里定义了按钮点击事件的响应动作。
在多线程和并发编程中，Lambda表达式可以简化线程的创建和管理。
示例：创建线程
std::thread t([](){
std::cout << "Thread running" << std::endl;
});
t.join();
Lambda在这里用于定义线程执行的任务。
Lambda表达式可以被转换为函数指针或std::function，这使得它们可以被用在期望这些类型的旧式API中。
void (*funcPtr)() = []() { std::cout << "Hello" << std::endl; };
std::function<void(int)> func = [](int x) { std::cout << x << std::endl; };
这使得Lambda表达式可以被存储和传递，就像常规函数对象一样。
总结来说，Lambda表达式的高级用法涵盖了从STL算法优化、事件处理到多线程编程等多个领域。它们与函数指针和std::function的互操作性进一步扩展了Lambda的应用范围，使得它们可以灵活地应用于各种编程场景中。
随着C++的发展，Lambda表达式在各个版本的标准中不断得到增强和扩展。
基础Lambda支持：引入了Lambda表达式的基本形式，包括值捕获、引用捕获和不捕获（空捕获列表）。这块不再详细说明。
auto genericLambda = [](auto x, auto y) { return x + y; };
int a = 1, b = 2;
auto lambda = [c = a + b]() { return c; };
class MyClass {
public:
void func() {
auto lambda = [*this]() { /* 访问成员变量和函数 */ };
}
};
示例：
constexpr auto square = [](int x) constexpr {
return x * x;
};
static_assert(square(3) == 9, "Compile-time check");
这个示例中的Lambda表达式定义为constexpr，可以在编译时计算出结果。static_assert用于编译时验证Lambda的结果。
c++20我没用过，据查在这个版本中引入了模板参数列表的Lambda表达式。
auto lambda = []<typename T>(T x) { /* 处理T类型的x */ };
另外还有默认构造和赋值，允许默认构造和赋值空的Lambda闭包。这一部分准备以后根据情况再更新。
Lambda表达式是C++中一个强大的特性，它为编写简洁、表达性强的代码提供了极大的便利。Lambda表达式允许程序员定义匿名函数，这对于简化代码尤其有用，特别是在处理STL算法、实现自定义排序逻辑、事件处理回调以及多线程编程时。从C++11开始引入，Lambda表达式经历了多个版本的迭代和改进，逐渐增加了更多的灵活性和功能，比如泛型Lambda、自动类型推导以及捕获列表的扩展。