C++ lambda匿名函数用法详解
0.Overview
lambda 源自希腊字母表中第 11 位的 λ，在计算机科学领域，它则是被用来表示一种匿名函数。所谓匿名函数，简单地理解就是没有名称的函数，又常被称为 lambda 函数或者 lambda 表达式。
定义一个 lambda 匿名函数很简单，可以套用如下的语法格式：
[外部变量访问方式说明符] (参数) mutable noexcept/throw() -> 返回值类型
{
函数体;
};参数说明(绿色表示的参数可以省略，红色表示的参数在某些情况下可以省略)：
1. [外部变量访问方式说明符]： [ ] 方括号用于向编译器表明当前是一个 lambda 表达式，其不能被省略。在方括号内部，可以注明当前 lambda 函数的函数体中可以使用哪些“外部变量”，所谓外部变量，指的是和当前 lambda 表达式位于同一作用域内的所有局部变量。
注意，单个外部变量不允许以相同的传递方式导入多次。例如 [=，val1] 中，val1 先后被以值传递的方式导入了 2 次，这是非法的。
2. (参数)：和普通函数的定义一样，lambda 匿名函数也可以接收外部传递的多个参数。和普通函数不同的是，如果不需要传递参数，可以连同 () 小括号一起省略。
3. mutable：此关键字可以省略，如果使用mutable，则之前的 ( ) 将不能省略（小括号内参数个数可以为0）。默认情况下，对于以值传递方式引入的外部变量，不允许在 lambda 表达式内部修改它们的值（可以理解为这部分变量都是 const 常量）。而如果想修改它们，就必须使用 mutable 关键字。注意，对于以值传递方式引入的外部变量，lambda 表达式修改的是拷贝的那一份，并不会修改真正的外部变量；
4. noexcept/throw()：可以省略，如果使用noexcept/throw()，在之前的 ( )将不能省略（小括号内参数个数可以为 0）。默认情况下，lambda 函数的函数体中可以抛出任何类型的异常。而标注 noexcept 关键字，则表示函数体内不会抛出任何异常；使用 throw() 可以指定 lambda 函数内部可以抛出的异常类型。值得一提的是，如果 lambda 函数标有 noexcept 而函数体内抛出了异常，又或者使用 throw() 限定了异常类型而函数体内抛出了非指定类型的异常，这些异常无法使用 try-catch 捕获，会导致程序执行失败（后续会给出实例）。
5.-> 返回值类型：指明 lambda 匿名函数的返回值类型。值得一提的是，如果 lambda 函数体内只有一个 return 语句，或者该函数返回 void，则编译器可以自行推断出返回值类型，此情况下可以直接省略 -> 返回值类型。
6. 函数体:和普通函数一样，lambda 匿名函数包含的内部代码都放置在函数体中。该函数体内除了可以使用指定传递进来的参数之外，还可以使用指定的外部变量以及全局范围内的所有全局变量。需要注意的是，外部变量会受到以值传递还是以引用传递方式引入的影响，而全局变量则不会。换句话说，在 lambda 表达式内可以使用任意一个全局变量，必要时还可以直接修改它们的值。
比如，定义一个最简单的 lambda 匿名函数：
[]{}显然，此 lambda 匿名函数未引入任何外部变量（[] 内为空），也没有传递任何参数，没有指定 mutable、noexcept 等关键字，没有返回值和函数体。所以，这是一个没有任何功能的 lambda 匿名函数。
1.Examples
1.1 排序举例
#include
#include
using namespace std;
int main()
{
int num[4] = {4, 2, 3, 1};
//对 a 数组中的元素进行排序
sort(num, num+4, [=](int x, int y) -> bool{ return x < y; } );
for(int n : num){
cout << n << " ";
}
return 0;
} 程序执行结果为：
1 2 3 41.2 为匿名函数设置名称（没用+_+）
除此之外，虽然 lambda 匿名函数没有函数名称，但我们仍可以为其手动设置一个名称，比如：
#include
using namespace std;
int main()
{
//display 即为 lambda 匿名函数的函数名
auto display = [](int a,int b) -> void{cout << a << " " << b;};
//调用 lambda 函数
display(10,20);
return 0;
} 程序执行结果为：
10，20
1.3 值传递和引用传递的区别
#include
using namespace std;
//全局变量
int all_num = 0;
int main()
{
//局部变量
int num_1 = 1;
int num_2 = 2;
int num_3 = 3;
cout << "lambda1:\n";
auto lambda1 = [=]{
//全局变量可以访问甚至修改
all_num = 10;
//函数体内只能使用外部变量，而无法对它们进行修改
cout << num_1 << " "
<< num_2 << " "
<< num_3 << endl;
};
lambda1();
cout << all_num < 程序执行结果为：
lambda1:
1 2 3
10
lambda2:
10 20 30
100可以看到，在创建 lambda1 和 lambda2 匿名函数的作用域中，有 num_1、num_2 和 num_3 这 3 个局部变量，另外还有 all_num 全局变量。其中，lambda1 匿名函数是以 [=] 值传递的方式导入的局部变量，这意味着默认情况下，此函数内部无法修改这 3 个局部变量的值，但全局变量 all_num 除外。相对地，lambda2 匿名函数以 [&] 引用传递的方式导入这 3 个局部变量，因此在该函数的内部不就可以访问这 3 个局部变量，还可以任意修改它们。同样，也可以访问甚至修改全局变量。
1.4 借助mutable修改外部变量
auto lambda1 = [=]() mutable{
num_1 = 10;
num_2 = 20;
num_3 = 30;
//函数体内只能使用外部变量，而无法对它们进行修改
cout << num_1 << " "
<< num_2 << " "
<< num_3 << endl;
};由此，就可以在 lambda1 匿名函数中修改外部变量的值。但需要注意的是，这里修改的仅是 num_1、num_2、num_3 拷贝的那一份的值，真正外部变量的值并不会发生改变(所以mutable并不等价于 [&] ！！！)。
1.5 执行抛出异常类型
#include
using namespace std;
int main()
{
auto except = []()throw(int) {
throw 10;
};
try {
except();
}
catch (int) {
cout << "捕获到了整型异常";
}
return 0;
} 程序执行结果为：
捕获到了整型异常