C++基础：lambda介绍以及简述值捕获、引用捕获、隐式捕获的区别以及注意事项

C++11 引入了 lambda 表达式，它是一种定义和使用匿名函数对象的简便方式。Lambda 表达式与普通函数类似，也有参数列表、返回值类型和函数体，只是它的定义方式更简洁，并且可以在函数内部定义。

Lambda 表达式的语法如下：

[capture] (parameters) -> return_type { function_body }

其中：

• capture 是捕获列表，它指定了哪些外部变量可以在 lambda 函数体内使用。
• parameters 是参数列表，与普通函数的参数列表类似。
• return_type 是返回值类型，可以省略，由编译器推断。
• function_body 是函数体，包含了 lambda 函数的具体逻辑。

首先看一下这个面试题

    int v = 19;
    auto f1 = [v]{return v;};  // 值捕获
    auto f2 = [=]{return v;}; // 隐式捕获值

    auto f3 = [&v]{return v;}; // 引用捕获
    auto f4 = [&]{return v;};  // 隐式捕获引用

    v = 10;
    std::cout << f1() << " " << f2()  << " " << f3() << " " << f4() << std::endl;

此题输出结果是 19 19 10 10
引用捕获传递的是引用，后边值修改后引用也会改变，值捕获传递的是此时此刻的值，后续做的修改不影响当前值

捕获列表中可以指定值捕获、引用捕获和隐式捕获三种方式：

• 值捕获：以值的方式捕获外部变量，在 lambda 函数内部使用的是外部变量的副本。例如 [x] 表示以值的方式捕获外部变量 x。下面是一个例子：

#include 
int main() {
    int x = 10;
    auto f = [x]() { std::cout << x << std::endl; };
    x = 20;
    f(); // 输出 10
    return 0;
}

在上面的代码中，我们以值的方式捕获了外部变量 x，并在 lambda 函数内部输出它的值。由于是以值的方式捕获，所以即使后面修改了 x 的值，lambda 函数内部仍然使用的是原来的值。

• 引用捕获：以引用的方式捕获外部变量，在 lambda 函数内部使用的是外部变量本身。例如 [&x] 表示以引用的方式捕获外部变量 x。下面是一个例子：

#include 
int main() {
    int x = 10;
    auto f = [&x]() { std::cout << x << std::endl; };
    x = 20;
    f(); // 输出 20
    return 0;
}

在上面的代码中，我们以引用的方式捕获了外部变量 x，并在 lambda 函数内部输出它的值。由于是以引用的方式捕获，所以当后面修改了 x 的值时，lambda 函数内部也会使用新的值。

• 隐式捕获：可以使用 & 或 = 来指定隐式捕获所有外部变量。例如 [&] 表示以引用的方式隐式捕获所有外部变量，[=] 表示以值的方式隐式捕获所有外部变量。下面是一个例子：

#include 
int main() {
    int x = 10, y = 20;
    auto f1 = [&]() { std::cout << x << " " << y << std::endl; };
    auto f2 = [=]() { std::cout << x << " " << y << std::endl; };
    x = 30; y = 40;
    f1(); // 输出 30 40
    f2(); // 输出 10 20
    return 0;
}

在上面的代码中，我们分别使用隐式引用捕获和隐式值捕获定义了两个 lambda 函数。当后面修改了 x 和 y 的值时，第一个 lambda 函数输出新的值，而第二个 lambda 函数输出原来的值。

需要注意的是，在使用引用捕获时，要确保被引用的对象在 lambda 表达式执行时仍然存在。此外，在 lambda 函数中修改值捕获的非静态局部变量时，需要在参数列表后面加上 mutable 关键字。

Lambda 表达式非常灵活强大，但也有一些需要注意的问题。例如，

1. 在多线程环境中使用引用捕获时要注意线程安全问题；
2. 在使用隐式捕获时要注意不要意外地捕获了不需要的变量；
3. 在使用值捕获时要注意被捕获的变量是否可以拷贝等。
   总之，在使用 lambda 表达式时要仔细考虑各种情况，避免出现意料之外的问题。