C++ lambda表达式

目录

1.lambda表达式

1.1什么是Lambda表达式？

1.2Lambda表达式的语法

1.3捕捉列表

1.4函数对象与lambda表达式

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1.lambda表达式

1.1什么是Lambda表达式？

Lambda表达式是C++11标准引入的一种匿名函数，它允许你在需要函数的地方直接编写代码块，而无需定义一个完整的函数。Lambda表达式通常用于简化回调函数、简化STL算法的使用等场景。

1.2Lambda表达式的语法

[capture_list] (parameters) mutable-> return_type {
    // function body
}

• capture_list：捕获列表，用于指定Lambda表达式可以访问的外部变量。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，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)。

• return_type：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。

• function_body：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。

注意：
在lambda函数定义中，参数列表和返回值类型都是可选部分，而捕捉列表和函数体可以为
空。因此C++11中最简单的lambda函数为：[]{};该lambda函数不能做任何事情。

// lambda 匿名函数的对象
int main()
{auto add1 = [](int x, int y)->int {return x + y; };cout << add1(1, 2) << endl;auto func1 = []()->int{cout << "hello world" << endl;return 0;};func1();// 返回值类型可自动推导类型，所以可以省略// 无参数可以省略auto func2 = []{cout << "hello world" << endl;return 0;};cout << func2() << endl;auto func3 = []{cout << "hello world" << endl;};func3();return 0;
}

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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1.3捕捉列表

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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

int main()
{// 只能用当前lambda局部域和捕捉的对象和全局对象int a = 0, b = 1, c = 2, d = 3;// 所有值传值捕捉auto func1 = [=]{int ret = a + b + c + d; // 都捕捉了都能用return ret;};// 所有值传引用捕捉auto func2 = [&]{// 传引用捕捉能修改a++;b++;c++;d++;int ret = a + b + c + d;return ret;};// 混合捕捉auto func3 = [&a, b]{// a能修改，b不能a++;// b++;int ret = a + b;return ret;};// 混合捕捉// 所有值以引用方式捕捉，d用传值捕捉auto func4 = [&, d]{a++;b++;c++;//d++;  // d传值捕捉不能修改，其他传引用捕捉都能修改int ret = a + b + c + d;};auto func5 = [=, &d]() mutable // 加了mutable取消了const，传值捕捉的a,b,c都能修改{a++;b++;c++;d++;int ret = a + b + c + d;};return 0;
}

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1.4函数对象与lambda表达式

函数对象（也称为仿函数或functor）是一种重载了函数调用操作符operator()的类。这意味着函数对象可以像普通函数一样被调用。

// 定义一个简单的函数对象
class Add {
public:Add(int z):_z(z){}    int operator()(int x, int y) const {return x + y + _z;}
private:int _z;
};int main()
{int z = 1;// 函数对象Add add(1);cout << add(2, 3) << endl;// lambda表达式auto lam = [z](int a, int b)->int{return a + b + z;};cout << lam(2 ,3) << endl;return 0;
}

从使用方式上来看，函数对象与lambda表达式完全一样。 函数对象将z作为其成员变量，在定义对象时给出初始值即可，lambda表达式通过捕获列表可以直接将该变量捕获到。

实际在底层编译器对于lambda表达式的处理方式，完全就是按照函数对象的方式处理的，即：如 果定义了一个lambda表达式，编译器会自动生成一个类，在该类中重载了operator()。

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