C++11 Lambda表达式

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C++11引入了lambda表达式，使得程序员可以定义匿名函数，该函数是一次性执行的，既方便了编程，又能防止别人的访问。
Lambda表达式的语法通过下图来介绍：

这里假设我们定义了一个如上图的lambda表达式。现在来介绍途中标有编号的各个部分是什么意思。

• Lambda表达式的引入标志，在‘[]’里面可以填入‘=’或‘&’表示该lambda表达式“捕获”（lambda表达式在一定的scope可以访问的数据）的数据时以什么方式捕获的，‘&’表示以引用的方式；‘=’表明以值传递的方式捕获，除非专门指出。
• Lambda表达式的参数列表
• Mutable 标识
• 异常标识
• 返回值
• “函数”体，也就是lambda表达式需要进行的实际操作

Lambda表达式是一种描述函数对象的机制，它的主要应用是描述某些具有简单行为的函数（译注：Lambda表达式也可以称为匿名函数，具有复杂行为的函数可以采用命名函数对象，当然,何谓复杂，何谓简单，这取决于编程人员的个人选择）。例如：

vector v = {50, -10, 20, -30};
std::sort(v.begin(), v.end()); // 排序时按照默认规则
// 此时v中的数据应该是 { -30, -10, 20, 50 }

// 利用Lambda表达式，按照绝对值排序
std::sort(v.begin(), v.end(), [](int a, int b){ return abs(a)

函数 [](int a, int b) { return abs(a) < abs(b); }
是一个具有如下行为的"lambda"：接受两个整数a和b，然后返回对它们的绝对值进行"<"比较的结果。
Lambda表达式可以访问在它被调用的作用域内的局部变量。例如：

void f(vector& v)
{ 
  vector indices(v.size()); 
  int count = 0;
  generate(indices.begin(),indices.end(),[&count]()
  { return count++; }); 
  
  // 对indices按照记录的名字域顺序进行排序  
  std::sort(indices.begin(), indices.end(), [&](int a, int b) 
  { return  v[a].name

有人认为这“相当简洁”，也有人认为这是一种可能产生危险且晦涩的代码的方式。我的看法是，两者都正确。

• [&] 是一个“捕捉列表(capture list)”，用于描述将要被lambda函数以引用传参方式使用的局部变量。
• 如果我们仅想“捕捉”参数v，则可以写为: [&v]。
• 而如果我们想以传值方式使用参数v，则可以写为：[=v]。
• 如果什么都不捕捉，则为：[]。
• 将所有的变量以引用传递方式使用时采用[&], 而相对地，使用[=] 则相应地表示以传值方式使用所有变量。
  （译注：“所有变量”即指lambda表达式在被调用处，所能见到的所有局部变量）

如果某一函数的行为既不通用也不简单，那么我建议采用命名函数对象或者函数。例如，如上示例可重写为：

void f( vector& v)
{
  vector indices(v.size() ); 
  int count = 0; 
  fill(indices.begin(), indices.end(), [&]() 
  { return ++count; }; 

  struct Cmp_names {
    const vector& vr; 
    Cmp_names(const vector& r) : vr(r) {} 
    bool operator() (Record& a, Record& b) const { return vr[a] < vr[b]; } 
  }; 

  //对indices按照记录的名字域顺序进行排序 
  std::sort(indices.begin(), indices.end(), Cmp_names(v) ); 
}

(译注：此处采用了函数对象Cmp_names(v)来代替lambda表达式，由于Cmp_names具有以引用传参方式的构造函数，因此Cmp_names(v)相当于使用了”[&v]”的lambda表达式)

对于简单的函数功能，比如记录名称域的比较，采用函数对象就略显冗长，尽管它与lambda表达式生成的代码是一致的。在C++98中，这样的函数对象在被用作模板参数时必须是“非本地”的（译注：即你不能在函数对象中像此处的lambda表达式那样使用被调用处的局部变量），然而在C++中（译注：意指C++0x），这不再是必须的。

为了描述一个lambda，你必须提供：

• 它的捕捉列表：即（除了形参之外）它可以使用的变量列表（”[&]” 在上面的记录比较例子中意味着“所有的局部变量都将按照引用的方式进行传递”）。如果不需要捕捉任何变量，则使用 []。
• （可选的）它的所有参数及其类型（例如： (int a, int b)）。
• 组织成一个块的函数行为（例如：{ return v[a].name < v[b].name; }）。
• （可选的）使用”返回值类型后置语法“来指明返回类型。但典型情况下，我们仅从return语句中去推断返回类型，如果没有返回任何值，则推断为void。

int n = [] (int x, int y) { return x + y; }(5, 4);
cout << n << endl;

参考资料
Lambda表达式 | cpp11新特性详解与应用
Lambda表达式 | C++11 FAQ 中文版
C++11 lambda表达式 - KingsLanding
用作模板参数的局部类型 | C++11 FAQ 中文版