转载 C++ Lambda表达式详解
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一、Lambda表达式的介绍
c++11引入了Lambda表达式，使得开发人员可以更方便的创建匿名函数。Lambda表达式是c++语言的一个重要特性，它可以作为函数对象使用，可以用来替代一些繁琐的函数声明和定义。
二、Lambda表达式的语法
Lambda表达式的基本语法结构如下：
[capture list] (parameter list) specifiers exception -> type { function body }
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[capture list]是捕获列表，在应用中必填。
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(parameter list)是参数列表，在应用中选填。
-
specifiers是限定符，在应用中选填。
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exception是异常说明符，在应用中选填。
-
-> type是返回值类型，在应用中选填。
-
{ function body }是表达式的函数体，在应用中必填。
下面是一个简单的Lambda表达式：
[](int x, int y){ return x + y; }
这个Lambda表达式可以看作是一个没有函数名的函数，接受两个整型参数，并返回它们的和。应用实例如下：
auto f = [](int x, int y){ return x + y; };
int result = f(10, 20); //result == 30
三、Lambda表达式的捕获列表
Lambda表达式的捕获列表可以捕获当前函数作用域的零个或多个变量，变量之间用逗号分隔；这些变量可以在Lambda表达式中被访问和修改。捕获方式有三种，分别是值捕获、引用捕获和混合捕获。
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值捕获：将外部变量以const引用的方式传递到Lambda表达式中，在表达式中可以访问变量，但是不能修改变量；使用=可以将函数作用域的所有变量以值捕获方式传入到表达式中。
int a = 10; b = 20, c = 30;
//将变量a和b以值捕获方式传入到表达式中
auto f1 = [a, b]{ return a + b; };
int result1 = f1(); //result1 == 30
//将所有变量以值捕获方式传入到表达式中
auto f2 = [=]{ return a + b + c; };
int result2 = f2(); //result2 == 60
-
引用捕获：将外部变量以引用的方式传递到Lambda表达式中，在表达式中可以访问变量和修改变量；使用&可以将函数作用域的所有变量以引用捕获方式传入到表达式中。
int a = 10; b = 20, c = 30;
//将变量a和b以引用捕获方式传入到表达式中
auto f1 = [&a, &b]{ a++; b++; };
f1();
//a == 11 b == 21
//将所有变量以引用捕获方式传入到表达式中
auto f2 = [&]{ a++; b++; c++; };
f2();
//a == 12 b == 22 c == 31
-
混合捕获：捕获列表捕获多个变量，既有值捕获的变量也有引用捕获的变量。
int a = 10; b = 20, c = 30;
//将变量a和b以值捕获方式传入到表达式中，将变量c以引用捕获方式传递到表达式中
auto f = [=,&c]{ c++; return a + b; };
int result = f(); //result == 30
//c == 31
四、Lambda表达式的参数列表
Lambda表达式的参数列表与普通函数参数列表一致；如果不需要参数，则可以省略此项。
//没有参数
auto f1 = []{ return 1; };
int result1 = f1(); //result1 == 1
//两个参数
auto f2 = [](int x, int y){ return x + y; };
int result2 = f2(10,20); //result2 == 30
五、Lambda表达式的限定符
Lambda表达式的限定符值为mutable，其意义是可以在函数体内修改按值捕获的变量；如果不需要此操作，则可以省略此项。
int a = 10;
//未用mutable修饰
auto f1 = [a](){
a++; //报错
}
//使用mutable修饰
auto f2 = [a]() mutable {
a++; //成功
}
六、Lambda表达式的异常说明符
Lambda表达式的异常说明符值为noexcept，其意义是指明表达式不会抛出异常；如果不需要此操作，则可以省略此项。
//未用noexcept修饰
auto f1 = [](int x){
if(x == 0)
throw(0); //成功
return x;
}
//使用noexcept修饰
auto f2 = [](int x) noexcept {
if(x == 0)
throw(0); //报错
return x;
}
七、Lambda表达式的返回值类型
用-> type可以指定lambda表达式返回值类型；如果不指定返回类型，则编译器会根据代码实现为函数推导一个返回类型；如果没有返回值，则可忽略此部分。
//指定返回值类型
auto f1 = []()->int { return 1; };
int result1 = f1(); //result == 1
//不指定返回值类型
auto f2 = [](){ return 1; };
int result2 = f2(); //result == 1
八、Lambda表达式的函数体
Lambda表达式的函数体部分与普通函数体一致。
auto f1 = []{ std::cout << "hello world" << std::endl; };
auto f2 = [](int x, int y){ return x + y; };
九、Lambda表达式的优缺点
Lambda表达式有以下优点：
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简洁：Lambda表达式可以在一个表达式中定义一个函数，不需要单独声明和定义。
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方便：Lambda表达式可以捕获外部变量，使得函数对象更加灵活和易于使用。
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通用：Lambda表达式可以作为任何需要函数对象的地方使用，例如STL算法、线程等。
Lambda表达式也有一些缺点：
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可读性：Lambda表达式可能过于简洁，难以阅读和理解。
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复杂性：Lambda表达式可以包含复杂的逻辑和控制流，使得代码难以维护和调试。
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性能：Lambda表达式可能会产生额外的开销，例如变量捕获和函数调用的开销。
十、结论
c++Lambda表达式是一项重要的语言特性，它使得开发人员可以更方便地创建匿名函数和函数对象。Lambda表达式的语法简洁、灵活，可以捕获外部变量，并且可以作为任何需要函数对象的地方使用。Lambda表达式也存在一些缺点，包括可读性、复杂性和性能问题。在实际开发中，开发人员应该根据具体情况权衡利弊，选择合适的编程风格和实现方式。