C++中的lambda表达式用法及示例

Lambda表达式（也叫lambda函数，或简称lambda），是从C++ 11开始引入并不断完善的，是能够捕获作用域中变量的匿名函数对象。因为C++是不能嵌套定义函数的，所以lambda就成了我们构造闭包的主要手段（和临时短函数）。本文主要展示lambda的基本使用。

lambda的基本语法如下：

　[capture](parameters)->return-type{body}

1. 如果没有参数,空的圆括号()可以省略。

2. 返回值也可以省略（无论返回类型是否为void）,但是原则上，只有当函数体只由一条return语句组成或返回类型为void的话才这么做。形如: [capture](parameters){body}

关于capture里面的值如何获取：

[] //未定义变量.试图在Lambda内使用任何外部变量都是错误的.
[x, &y] //x 按值捕获, y 按引用捕获.
[&] //用到的任何外部变量都隐式按引用捕获
[=] //用到的任何外部变量都隐式按值捕获
[&, x] //x显式地按值捕获. 其它变量按引用捕获
[=, &z] //z按引用捕获. 其它变量按值捕获

对于lambda表达式，编译时会生成一个与lambda对应的新的（未命名的）类类型。

捕获列表 [ ]

捕获列表是空或多个捕获符的逗号分隔符列表。lambda的数据成员也在lambda对象创建时被初始化。

值捕获：

void func()
{
    int i = 100;//局部变量
    //将i拷贝到lambda表达式f的可调用对象，也就是把i是100这个值传到了f中，f中用的i一直就是100，不会改变。
    auto f = [i] { return i; };
    i = 0;
    int j = f(); //j=100,因为i是f创建时拷贝的，而不是运行时，所以即使后面i=0也不起作用。
    printf(\"j = %d\\n\",j);
}

引用捕获：

void func()
{
    int i = 100;//局部变量
    //对象f包含i的引用
    auto f = [&i] { return i; };//lambda表达式f的参数为i的地址。
    i = 0;
    int j = f(); //j=0,传递的是引用
    printf(\"j = %d\\n\",j);
}

形参列表 ( ) 

lambda形参列表和一般的函数形参列表类似，但不允许默认实参(C++14 前)。当以 auto 为形参类型时，该 lambda 为泛型 lambda(C++14 起)。与一个普通函数调用类似，调用一个lambda时给定的实参被用来初始化lambda的形参。

#include 

int main()
{
    int i = 1, j = 2;
    auto f = [](int a, int &b) {
        a = 10;
        b = 20;
        //输出：10  20
        std::cout << a << \" \" << b << std::endl;
    };
    f(i, j);
    //输出：1 20
    std::cout << i << \" \" << j << std::endl;
}

1.3.说明符 
允许以下说明符：

mutable：允许 函数体 修改各个复制捕获的对象，以及调用其非 const 成员函数；
constexpr：显式指定函数调用运算符为 constexpr 函数。此说明符不存在时，若函数调用运算符恰好满足针对 constexpr 函数的所有要求，则它也会是 constexpr；  (C++17 起)
consteval：指定函数调用运算符为立即函数。不能同时使用 consteval 和 constexpr。(C++20 起)
默认情况下，对于一个值被拷贝的变量，lambda不会改变其值。假如我们希望能改变一个被捕获的变量的值，就必须在参数列表后面加上关键字mutable。而一个引用捕获的变量则不受此限制。 

#include 

int main()
{
    int i = 10, j = 10;
    //加上mutable才可以在lambda函数中改变捕获的变量值
    auto f = [i, &j]() mutable {i = 100, j = 100;};
    i = 0, j = 0;
    f();
    //输出:0 100
    std::cout << i << \" \" << j << std::endl;
}

返回类型 ->

当我们需要为一个lambda定义返回类型时，需要使用尾置返回类型。返回类型若缺省，则根据函数体中的 return 语句进行推断（如果有多条return语句，需要保证类型一直，否则编译器无法自动推断）。默认情况下，如果一个lambda函数体不包含return语句，则编译器假定返回void。

#include 

int main()
{
    auto f = []() -> double {
        if (1 > 2)
            return 1;
        else
            return 2.0;
    };
    std::cout << f() << std::endl;
}

如果不显示指定返回类型，则int和double两种返回类型会导致推断冲突。

示例：

参考

https://blog.csdn.net/gongjianbo1992/article/details/105128849