C++ 匿名函数

匿名函数，顾名思义就是没有名字的函数，又名Lambda。
为什么使用匿名函数，优点如下

1. 使用匿名函数，可以免去函数的声明和定义。这样匿名函数仅在调用函数的时候才会创建函数对象，而调用结束后立即释放，所以匿名函数比非匿名函数更节省空间
2. 不希望被其他人广泛地调用，只是为了在自己的局部代码中理顺逻辑和减少重复
3. Lambda 表达式可以减少程序中函数对象类的数量，使得程序更加优雅
4. 匿名函数是我们需要用到的一个函数，但是又不想去费力命名一个函数的场景。我们无需为每个值或者每种类型)单独编写函数，更不必把值保存在让人厌倦的全局变量中

匿名函数结构

[捕获列表](参数列表) mutable(可选) 异常属性 -> 返回类型 {
// 函数体
}

e.g.
auto f = [] (int x, int y) mutable throw -> int {return a + b;}

// 省略不必要的
[]() {
	std::cout << "Lambda" << std::endl;
}()

• 捕获列表，指明定义环境中的那些名字能被用在lambda表达式内，以及这些名字的访问形式拷贝还是引用，捕获列表位于 [] 内，可以为空
• 参数列表
• mutable, 当捕获列表以值的方式传递后，lambda表示不能修改这个变量的值，只能使用; 不加mutable, 无法修改按值传入的副本。mutable类似于对按值捕获的变量进行去const操作，不会影响外部的值, 可省略
• 异常属性, Lambda表达式可以抛出指定类型的异常; 可省略
• ->返回类型，可省略

捕获列表

1. []：默认不捕获任何变量；
2. [=]：默认以值捕获所有变量；
3. 注意：默认值捕获，在成员函数内，会默认按值捕获this指针，但因为this指针指向的是某个指向调用当前成员函数的对象，所以其实是已经获取了修改成员变量的所有权。
4. [&]：默认以引用捕获所有变量；注意的是：引用捕获不会延长变量的生命周期；
5. [x, y]：仅以值捕获x, y，其它变量不捕获；
6. [&x]：仅以引用捕获x，其它变量不捕获；
7. [=, &x]：默认以值捕获所有变量，但是x是例外，通过引用捕获；
8. [&, x]：默认以引用捕获所有变量，但是x是例外，通过值捕获；
9. [this]：通过引用捕获当前对象（其实是复制指针）;对成员函数来说，[this] [=]，可以进行成员变量的操作
10. [*this]：通过传值方式捕获当前对象；

捕获分析

值捕获与参数传值类似，值捕获的前提是变量可以拷贝，不同之处则在于，被捕获的变量在 lambda 表达式被创建时拷贝， 而非调用时才拷贝

#include 
void value_capture() {
    int value = 1;
    auto copy_value = [value] {
        return value;
    };
    value = 100;
    auto stored_value = copy_value();
    std::cout << "stored_value = " << stored_value << std::endl;
}


int main(int argc,char ** argv)
{
  value_capture();
}
// 这时, stored_value == 1, 而 value == 100.
// 因为 copy_value 在创建时就保存了一份 value 的拷贝

引用捕获与引用传参类似，引用捕获保存的是引用，值会发生变化:

void reference_capture() {
    int value = 1;
    auto copy_value = [&value] {
        return value;
    };
    value = 100;
    auto stored_value = copy_value();
    std::cout << "stored_value = " << stored_value << std::endl;
    // 这时, stored_value == 100, value == 100.
    // 因为 copy_value 保存的是引用
}

lambda表达式返回值

在使用lambda表达式时，有时候可以不用指定放回类型，但有时必须指定返回类型，否者将会出错。
一般情况下，编译器会自动推断出lambda的返回类型。但是如果函数体里面有多个返回语句，甚至有一些常量return返回时候，编译器无法自动推断其返回类型，这个时候我们需要指定其返回类型

auto func_1=[] (int I) {return I;};   //编译器推断返回类型为int型
auto func_2=[] (int I) {cout<<I<<endl;};   //编译器推断返回类型为void型，也就是lambda不返回任

auto func_3=[] (int I) { if(I<0) return 0;else return 1;};   //虽然两个return语句都返回int型，但编译器不能推断出其返回类型，所以该语句会产生编译错误。
auto func_3=[] (int I) -> int {if (I<0) return 0; else return 1;};  //指定返回类型必须采用尾置返回类型（即-> type的形式) 

参考文章

[1] C++的匿名函数（lambda表达式）
[2] C++11 Lambda表达式（匿名函数）详解
[3] 搞懂C++11中的匿名函数 | 第93期
[4] C++ 匿名函数
[5] C++新特性12_ Lambda