C++lambda详解~读书笔记

lambda表达式：

[capture_block](parameters) mutable exception_specification->return_type{ body }

lambda表达式包含以下部分：

捕捉块(catpure block): 指定如何捕捉所在作用域中的变量，并供给lambda主体使用。

参数(parameter): (可选)lambda表达式使用的参数列表。只有在不使用任何参数，并且没有自定mutable、一个exception_specification 和一个return_type的情况下可以忽略该列表，返回类型在某些情况下也是可以忽略的，详见对return_type的说明：eg: [] {return 10;}

参数列表和普通函数的参数列表类似，区别如下：

参数不能有默认值。

不允许变长参数列表。

不允许未命名的参数。

mutable：（可选）如果所在作用域的变量是通过值捕捉到，那么lambda表达式主体中可以使用这些变量的副本。这些副本默认标记为const，因此lambda表达式的主体不能修改这些副本的值。如果lambda表达式标记为mutable，那么这些副本则不是const，因此主体可以修改这些本地副本。

exception_specification：（可选）用于指定lambda可以抛出的异常。

return_type：（可选）返回值的类型。如果忽略了return_type，那么编译器会根据以下原则判断返回类型：

如果lambda表达式主体的形式为{return expression;}那么表达式return_type的类型为expression的类型。

其他情况下的return_type为void。

下面的例子演示了如何创建一个lambda表达式并立即执行这个表达式。这行代码定义了一个没有返回值也没有任何参数的lambda表达式。

注意：尾部的()，这对括号使得这个lambda表达式立即执行：

	[] {cout << "Hello from Lambda" << endl; } ();

	string result = [](const string & str) -> string { return "Hello from " + str; }("second Lambda");
	cout << "Result: " << result << endl;

输出如下：

	Result: Hello from second Lambda

根据前面的描述，这个例子中的返回值可以忽略：

	string result = [](const string & str){ return "Hello from " + str; }("second Lambda");

还可以保存lambda表达式的指针，并且通过函数指针执行这个lambda表达式。使用C++11的auto关键字可以轻松地做到这一点：

	auto fn = [](const string& str) {return "hello from " + str; };
	cout << fn("call 1") << endl;
	cout << fn("call 2") << endl;

输出如下：

	Hello from call 1
	Hello from call 2

捕捉块

lambda表达式的方括号部分称为lambda捕捉块(capture block)，在这里可以指定如何从所在作用域中捕捉变量。捕捉变量的意思是可以在lambda表达式主体中使用这个变量。有两种方式：

[=]：通过值捕捉所有变量

[&]：通过引用捕捉所有变量

指定空白的捕捉块[]表示不从所在作用域中捕捉变量。还可以酌情决定捕捉那些变量以及这些变量的捕捉方法，方法是指定一个捕捉列表，其中带有可选的默认捕捉选项。前缀为&的变量通过引用捕捉。不带前缀的变量通过值捕捉。默认捕捉应该是捕捉列表中的第一个元素，可以是=或&。

例如：

[&x]只通过引用捕捉x，不捕捉其他变量。

[x]只通过值捕捉x，不捕捉其他变量。

[=, &x， &y]默认通过值捕捉，变量x和y例外，这两个变量通过引用捕捉。

[&, x]默认通过引用捕捉，变量x例外，这个变量通过引用捕捉。

[&x, &y]非法，因为标志符不允许重复。

通过引用捕捉变量的时候，一定保证党lambda表达式在执行的时候，这个引用还是可用的。

将lambda表达式用作返回值

定义在头文件中的std::function是多态的函数对象包装，类似函数指针。它可以绑定至任何可以被调用的对象(仿函数、成员函数指针、函数指针和lambda表达式)，只要参数和返回类型符合包装的类型即可。返回一个double、接受两个整数参数的函数包装定义如下：

	function myWrapper;

通过使用std::function，可从函数中返回lambda表达式，看一下定义：

	function multiplyBy2Lambda(int x)
	{
		return [=]()->int{return 2 * x; };
	}

在这个例子中，lambda表达式的返回类型和空参数列表可以忽略，可改写为：

	function multiplyBy2Lambda(int x)
	{
		return[=] {return 2 * x; };
	}

这个函数的主体部分创建了一个lambda表达式，这个lambda表达式通过值捕捉所在作用域的变量，并返回一个整数，这个返回的整数是传给multiplyBy2Lambda()的值的两倍。这个multiplyBy2Lambda()函数的返回值类型为 function，即一个不接受参数并返回一个整数的函数。函数主体中定义的lambda表达式正好匹配这个原型。变量x通过值捕捉，因此，在lambda表达式从函数返回之前，x值的一份副本绑定至lambda表达式中的x。

可以通过以下方式调用上述函数：

	function fn = mutiplyBy2Lambda(5);
	cout << fn() << endl;

通过C++11的auto关键字可以简化这个调用：

	auto fn = mutiplyBy2Lambda(5);
	cout << fn() << endl;

输出为10。

mutiplyBy2Lambda()示例通过值捕捉了变量x:[=]。假设这个函数重写为通过引用捕捉变量：[&]，如下所示。根据代码所示。根据代码后面的解释，下面这段代码不能正常工作：

	function mutiplyBy2Lambda(int x)
	{
		return[&] {return 2 * x; };
	}

lambda表达式通过引用捕捉变量x。然而，lambda表达式会在程序后面执行，而不会在mutiplyBy2Lambda()函数的作用域中执行，在那里x的引用不再有效。

将lambda表达式用作参数：
您可以编写lambda表达式作为参数的函数。例如，可通过这种方式实现回调函数。下面的代码实现了一个testCallback()函数，这个函数接受一个整数vector和一个回调函数作为参数。这个实现迭代给定vector中的所有元素，并对每个元素调用回调函数，回调函数接受vector中每个元素作为int参数，并返回一个布尔值。如果回调函数返回false，那么停止迭代。

void testCallback(const vector& vec, const function& callback)
{
	for (auto i : vec)
	{
		if (!callback(i))
			break;
		cout << i << " ";
	}
	cout << endl;
}

可以按照以下方式测试testCallback()函数。

	vector vec(10);
	int index = 0;
	generate(vec.begin(), vec.end(), [&index] {return ++index; });
	for each (vec.begin(), vec.end()m[](int i) {cout << u << " "; });
	{
		cout << endl;
		testCallback(vec, [](int i){return i < 6; });
	}

输出结果：

	1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
	1 2 3 4 5