「C/C++」C/C++ Lamada表达式

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Lambda表达式：是C++11引入的一种函数对象，可以方便地创建匿名函数。与传统的函数不同，Lambda表达式可以在定义时直接嵌入代码，无需单独定义函数名称、参数和返回类型等信息。Lambda表达式通常用于需要定义一些简单的回调函数或者函数对象。优点：简洁、效率高、更加灵活。

一、语法格式

//Lambda表达式的语法如下：
[capture-list] (parameter-list) opt -> return-type { function-body }
[捕获列表](参数列表) 函数选项 -> 返回值类型{函数体};//示例代码：
auto ret = [](int a,int b) -> int {return a + b;
};

1.1、捕获列表[capture-list]

• [] - 不捕捉任何变量
• [&] - 捕获外部作用域中所有变量，并作为引用在函数体内使用 (按引用捕获)
• [=] - 捕获外部作用域中所有变量，并作为副本在函数体内使用 (按值捕获)
  – 拷贝的副本在匿名函数体内部是只读的
• [=, &foo] - 按值捕获外部作用域中所有变量，并按照引用捕获外部变量 foo
• [bar] - 按值捕获 bar 变量，同时不捕获其他变量
• [&bar] - 按引用捕获 bar 变量，同时不捕获其他变量
• [this] - 捕获当前类中的 this 指针
  – 让 lambda 表达式拥有和当前类成员函数同样的访问权限
  – 如果已经使用了 & 或者 =, 默认添加此选项

1.2、参数列表（parameter-list）

其中，parameter-list可以包含以下内容：

• 空参数列表：()，表示没有任何参数。
• 普通参数列表：(int a, double b)。
• 可变参数列表：(int a, double b, …)，表示可以接受任意数量的参数。

//例如，以下Lambda表达式将接受两个整数作为参数，并返回它们的和：
auto lambda = [](int a, int b) -> int { return a + b; };

1.3、 函数选项（opt）可省略

mutable: 可以修改按值传递进来的拷贝（注意是能修改拷贝，而不是值本身）一般和[=]一起
exception: 指定函数抛出的异常，如抛出整数类型的异常，可以使用 throw ();

1.4、返回类型 -> return-type

标识函数返回值的类型，当返回值为 void，或者函数体中只有一处 return 的地方（此时编译器可以自动推断出返回值类型）时，这部分可以省略

//例如，以下Lambda表达式将接受两个整数作为参数，并返回它们的和：
auto lambda = [](int a, int b) { return a + b; };

1.5、函数体 { function-body }

函数的实现，这部分不能省略，但函数体可以为空，可以包含任意数量的语句。

//例如，以下Lambda表达式将按值捕获变量x和y，并返回它们的和：
int x = 1, y = 2;
auto lambda = [=]() -> int {int sum = x + y;return sum;
};

二、使用Lambda表达式

Lambda表达式可以像普通函数一样使用，可以赋值给函数对象、作为函数参数或返回值等。下面是一些使用Lambda表达式的示例：

2.1、赋值给函数对象

可以将Lambda表达式赋值给函数对象，以便在其他地方使用。

#include <iostream>
#include <functional>int main()
{std::function<int(int, int)> add = [](int a, int b) -> int {return a + b;};std::cout << add(1, 2) << std::endl; // 输出3return 0;
}

2.2、作为函数参数

可以将Lambda表达式作为函数参数传递，用于定义回调函数等。

#include <iostream>
#include <vector>
#include <algorithm>int main()
{std::vector<int> vec = {1, 2, 3, 4, 5};// 使用Lambda表达式定义判断是否为偶数的函数对象auto is_even = [](int n) -> bool {return n % 2 == 0;}; // 注意这里要添加分号// 使用std::count_if算法统计偶数个数int count = std::count_if(vec.begin(), vec.end(), is_even);std::cout << count << std::endl; // 输出2return 0;
}

2.3、作为返回值

可以将Lambda表达式作为函数的返回值，用于动态生成函数对象。

#include <iostream>
#include <functional>std::function<int(int, int)> create_adder(int n){// 使用Lambda表达式动态生成函数对象return [n](int x, int y) -> int {return n + x + y;};
}int main(){auto adder = create_adder(10);std::cout << adder(1, 2) << std::endl; // 输出13return 0;
}

2.4、匿名函数

//这个匿名函数只是被定义，不会被调用。
[](){cout << "这是一个Lamada匿名函数"；
};

//匿名函数定义+调用。
[](){cout << "这是一个Lamada匿名函数"；
}();

// 匿名函数的定义+调用:
int ret = [](int a) -> int
{return a+1;
}(100);  // 100是传递给匿名函数的参数

// 在匿名函数外部定义变量
int a=1, b=2, c=3;
// 调用匿名函数
[](){// 打印外部变量的值cout << "a:" << a << ", b: " << b << ", c:" << c;  // error, 不能使用任何外部变量
};[&](){cout  << "使用引用的方式传递数据: ";cout  << "a+1:" << a++ << ", b+c= " << b+c;
}();// 值拷贝的方式使用外部数据
[=](int m, int n)mutable{cout  << "使用拷贝的方式传递数据: ";// 拷贝的外部数据在函数体内部是只读的, 如果不添加 mutable 关键字是不能修改这些只读数据的值的// 添加 mutable 允许修改的数据是拷贝到函数内部的副本, 对外部数据没有影响cout  << "a+1:" << a++ << ", b+c= " << b+c;cout  << "m+1: " << ++m << ", n: " << n;
}(1, 2);

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