c++中lambda表达式的用法

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我是靠谱客的博主要减肥黑米，最近开发中收集的这篇文章主要介绍c++中lambda表达式的用法，觉得挺不错的，现在分享给大家，希望可以做个参考。

概述

1.基础用法

c++11提供了对匿名函数的支持，称为Lambda函数（也叫Lambda表达式）。Lambda表达式把函数看作对象。Lambda表达式可以像对象一样使用，比如将它们赋给变量和作为参数传递，还可以像函数一样对其求值。Lambda表达式本质上与函数声明非常类似。Lambda表达式具体形式如下：
[capture](parameters)mutable->return-type{}
1.[capture]:捕捉列表，总是出现在Lambda函数的开始出，实际上，[]是Lambda引出符。编译器根据该引出符判断接下来的代码是否是Lambda函数。捕捉列表能够捕捉上下文中的变量以供Lambda函数使用;
2.(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，则可以连同括号“()”一起省略;

3.mutable：mutable修饰符。默认情况下，Lambda函数总是一个const函数，mutable可以取消其常量性。在使用该修饰符时，参数列表不可省略（即使参数为空）;

4.->return-type：返回类型。用追踪返回类型形式声明函数的返回类型。我们可以在不需要返回值的时候也可以连同符号”->”一起省略。此外，在返回类型明确的情况下，也可以省略该部分，让编译器对返回类型进行推导;

5.{statement}：函数体。内容与普通函数一样，不过除了可以使用参数之外，还可以使用所有捕获的变量。

与普通函数最大的区别是，除了可以使用参数以外，Lambda函数还可以通过捕获列表访问一些上下文中的数据。具体地，捕捉列表描述了上下文中哪些数据可以被Lambda使用，以及使用方式（以值传递的方式或引用传递的方式）。语法上，在“[]”包括起来的是捕捉列表，捕捉列表由多个捕捉项组成，并以逗号分隔。捕捉列表有以下几种形式：

1.[var]表示值传递方式捕捉变量var；
2.[=]表示值传递方式捕捉所有父作用域的变量（包括this）；
3.[&var]表示引用传递捕捉变量var；
4.[&]表示引用传递方式捕捉所有父作用域的变量（包括this）；
5.[this]表示值传递方式捕捉当前的this指针。

上面提到了一个父作用域，也就是包含Lambda函数的语句块，说通俗点就是包含Lambda的“{}”代码块。上面的捕捉列表还可以进行组合，例如：

1.[=,&a,&b]表示以引用传递的方式捕捉变量a和b，以值传递方式捕捉其它所有变量;
2.[&,a,this]表示以值传递的方式捕捉变量a和this，引用传递方式捕捉其它所有变量。

不过值得注意的是，捕捉列表不允许变量重复传递。下面一些例子就是典型的重复，会导致编译时期的错误。例如：

3.[=,a]这里已经以值传递方式捕捉了所有变量，但是重复捕捉a了，会报错的;
4.[&,&this]这里&已经以引用传递方式捕捉了所有变量，再捕捉this也是一种重复。

2.两点注意

实例一：

#include <iostream>
using namespace std;
int main(){
int a = 10;
auto func1 = [=]{return a + 1;};
auto func2 = [&]{return a + 1;};
cout << func1() << endl;
cout << func2() << endl;
a++;
cout << func1() << endl;
cout << func2() << endl;
return 0;
}

输出结果为：

为什么第三个结果是11，而第四个结果是12呢？这是因为在func1表达式中，a被视为一个常量，一旦初始化后不会再改变，可以认为是在表达式中copy了一个跟a同名的const变量，而在func2表达式中，a仍然在使用父作用域中的值，所以使用lambda函数的时候，如果需要捕捉的值成为Lambda函数的常量，我们通常会使用按值传递的方式捕捉；相反的，如果需要捕捉的值成为Lambda函数运行时的变量，则应该采用按引用方式进行捕捉。
实例二：

#include <iostream>
using namespace std;
int main(){
int a = 10;
cout << [=]{return ++a;}() << endl;
cout << [&]{return ++a;}() << endl;
return 0;
}

编译会报错，说a是只读的，换成下面的代码就可以了。

#include <iostream>
using namespace std;
int main(){
int a = 10;
cout << [=]()mutable{return ++a;}() << endl;
cout << [&]{return ++a;}() << endl;
return 0;
}

这是因为默认情况下，Lambda函数总是一个const函数，mutable可以取消其常量性。按照规定，一个const的成员函数是不能在函数体内修改非静态成员变量的值。

总结：捕捉器这一块，如果使用按值传递，就相当于在表达式定义那一刻，表达式内部就copy了一份变量，而且值永远不变，即使表达式被多个地方调用，外部变量的变化不影响内部，如果想在表达式内部改变变量的值，需要加mutable关键字；如果是按引用传递，那么表达式使用的值就是外部的变量的值，外部的变量值改变，那么表达式内部得到的值也会改变，表达式内部也可以改变该变量，而且不需要加mutable关键字。