c++11新特性：lambda表达式

一、lambda表达式语法
1、lambda表达式书写格式：

[capture-list] (parameters) mutable -> return-type { statement }

2、lambda表达式各部分说明
[capture-list] : 捕捉列表，该列表总是出现在lambda函数的开始位置，编译器根据[]来判断接下来的代码是否为lambda函数，捕捉列表能够捕捉上下文中的变量供lambda函数使用。
(parameters)：参数列表。与普通函数的参数列表一致，如果不需要参数传递，则可以连同()一起省略
mutable：默认情况下，lambda函数总是一个const函数，mutable可以取消其常量性。使用该修饰符时，参数列表不可省略(即使参数为空)。
->returntype：返回值类型。用追踪返回类型形式声明函数的返回值类型，没有返回值时此部分可省略。返回值类型明确情况下，也可省略，由编译器对返回类型进行推导。
{statement}：函数体。在该函数体内，除了可以使用其参数外，还可以使用所有捕获到的变量。
注意： 在lambda函数定义中，参数列表和返回值类型都是可选部分，而捕捉列表和函数体可以为空。
因此C++11中最简单的lambda函数为：[]{}; 该lambda函数不能做任何事情。

int main()
{
    [] {};//最简单的lambda表达式上面也不做
    // 省略参数列表和返回值类型，返回值类型由编译器推导为int
    int a = 3, b = 4;
    [=] {return a + 3; };
    
    // 省略了返回值类型，无返回值类型
    //引用传递捕捉a 和 b变量
    auto fun1 = [&](int c) {b = a + c; };
    fun1(10);
    cout << a << " " << b << endl;

    // 各部分都很完善的lambda函数
    //引用方式捕捉b，值传递捕捉其他所有变量
    auto fun2 = [=, &b](int c)->int {return b += a + c; };
    cout << fun2(10) << endl;

    // 值传递捕捉x
    int x = 10;
    auto add_x = [x](int a) mutable { x *= 2; return a + x; };
    cout << add_x(10) << endl;
    return 0;
    return 0;
}

通过上述例子可以看出，lambda表达式实际上可以理解为无名函数，该函数无法直接调用，如果想要直接调用，可借助auto将其赋值给一个变量。

3、捕获列表说明
捕捉列表描述了上下文中那些数据可以被lambda使用，以及使用的方式传值还是传引用。
[var]：表示值传递方式捕捉变量var；
[=]：表示值传递方式捕获所有父作用域中的变量(包括this)；
[&var]：表示引用传递捕捉变量var；
[&]：表示引用传递捕捉所有父作用域中的变量(包括this)；

4、注意：
a. 父作用域指包含lambda函数的语句块
b. 语法上捕捉列表可由多个捕捉项组成，并以逗号分割。
比如：[=, &a, &b]：以引用传递的方式捕捉变量a和b，值传递方式捕捉其他所有变量 [&，a, this]：值传递方式捕捉变量a和this，引用方式捕捉其他变量

auto fun1 = [&](int c) {b = a + c; };
fun1(10);
cout << a << " " << b << endl;

c. 捕捉列表不允许变量重复传递，否则就会导致编译错误。 比如：[=, a]：=已经以值传递方式捕捉了所有变量，捕捉a重复

int x = 10;
auto add_x = [x, =](int a) mutable { x *= 2; return a + x; };
cout << add_x(10) << endl;

d. 在块作用域以外的lambda函数捕捉列表必须为空。
e. 在块作用域中的lambda函数仅能捕捉父作用域中局部变量，捕捉任何非此作用域或者非局部变量都会导致编译报错。
f. lambda表达式之间不能相互赋值，即使看起来类型相同

class Rate
{
public:
    Rate(double rate): _rate(rate)
    {}
    double operator()(double money, int year)
    { return money * _rate * year;}
private:
    double _rate;
};
int main()
{
    // 函数对象
    double rate = 0.49;
    Rate r1(rate);
    r1(10000, 2);
    // lamber
    auto r2 = [=](double monty, int year)->double{return monty*rate*year; };
    r2(10000, 2);
    return 0;
}

从使用方式上来看，函数对象与lambda表达式完全一样。
函数对象将rate作为其成员变量，在定义对象时给出初始值即可，lambda表达式通过捕获列表可以直接将该变量捕获到。
实际在底层编译器对于lambda表达式的处理方式，完全就是按照函数对象的方式处理的，即：如果定义了一个lambda表达式，编译器会自动生成一个类，在该类中重载了operator()。
                        
原文链接：https://blog.csdn.net/weixin_46873777/article/details/122948389