C++11 lambda表達式

1. lambda表達式的定義形式

lambda表達式是C++11引入的一個重要特性之一密强，來源于函數(shù)式編程的概念帅掘。一個lambda表達式就是一個可調(diào)用的代碼單元壁顶，lambda表達式的定義形式如下：

[captrue list] (parameter list) -> return type or exception { function body}

captrue list 捕獲列表际乘；
parameter list 參數(shù)列表副砍；
"-> return type" 尾置返回類型衔肢，或者異常；
function body 函數(shù)體豁翎；

image.png

當(dāng)編寫一個lambda表達式之后角骤，編譯器將該表達式翻譯成一個未命名類的未命名對象，在lambda表達式產(chǎn)生的未命名類中含有一個重載的函數(shù)調(diào)用運算符，如：

// lambda表達式
auto func = [](const string &a, const string &b){
    return a.size() > b.size();
};
// 等價于
class NoNameClass{
public:
    bool operator()(const string &a, const string &b) const{
        return a.size() > b.size();
    }
};

2. lambda表達式使用注意細節(jié)

與普通函數(shù)不同邦尊，lambda表達式的參數(shù)列表不能有默認(rèn)值背桐；
lambda可以省略參數(shù)列表和返回類型(默認(rèn)返回void)，但是必須包含捕獲列表和函數(shù)體蝉揍；
默認(rèn)情況下链峭，如果一個lambda中包含一個return之外的任何語句，編譯器將假定此lambda的返回void又沾；
lambda若有返回類型弊仪，只能通過尾置返回的方法指定返回類型；

// 只包含一個return語句的lambda表達式杖刷，返回類型會自動推導(dǎo)
auto f = []{ return 42; };

// 包含了除retrun以外的其他語句励饵，必須通過尾置的方式指定返回類型
auto f = [](int i) -> int // 尾置返回值類型
{
    if (i<0) return -i; else return i;
};

捕獲列表只用于局部非static變量，lambda表達式可以直接使用局部static變量和它所在函數(shù)之外聲明的名字滑燃；

3. 捕獲列表

值捕獲

lambda表達式通過值捕獲時役听，捕獲的值會被拷貝到產(chǎn)生的無名類的對象中，無名類中應(yīng)包含與之對應(yīng)的數(shù)據(jù)成員不瓶。
例如：查找一個單詞列表中禾嫉，第一個長度大于10的單詞

// lambda表達式
size_t szvalue = 10;
find_if(words.begin(), words.end(), 
           [sz](const string &a){returna.size() > szvalue ;});

// 等價于
class NoNameClass{
public:
    NoNameClass(size_t n): sz(n){} //增加了一個構(gòu)造函數(shù)
    bool operator()(const string &a) const{
        return a.size() > sz;
    }
private:
    size_t sz; // 增加了對應(yīng)的成員變量
};
find_if(words.begin(), words.end(), NoNameClass(szvalue ));

因此下面的例子就不難理解了，

void func1()
{
    size_t v1 = 41;
    auto f = [v1]{return v1;};
    v1 = 0;
    cout << f() << endl; //輸出42蚊丐，因為此時相當(dāng)于打印的是無名對象中的成員變量；
}

注意：lambda表達式產(chǎn)生的類中不含默認(rèn)的構(gòu)造函數(shù)艳吠、賦值運算符麦备、以及默認(rèn)的析構(gòu)函數(shù)。

引用捕獲

當(dāng)lambda表達式通過引用捕獲變量時昭娩，編譯器直接使用該引用凛篙，而不會在lambda產(chǎn)生的無名類中將其保存為成員變量，因此程序需要負(fù)責(zé)確保lambda表達式執(zhí)行時栏渺，所引用的對象確實存在呛梆。

void func2()
{
    size_t v1 = 41;
    auto f = [&v1]{return v1;};
    v1 = 0;
    cout << f() << endl; //輸出0
}

一般來說，應(yīng)該盡量減少捕獲的數(shù)據(jù)磕诊，來避免潛在的捕獲導(dǎo)致的問題填物。而且，如果可能的話霎终，應(yīng)該盡量避免捕獲引用或者指針滞磺。

隱式捕獲

在捕獲列表中寫一個&或者=，編譯器會自動的推斷使用哪種捕獲方式莱褒，&使用引用的方式捕獲击困，=則表示使用值的方式捕獲。
如果希望對一部分變量采用值捕獲广凸，對其他變量采用引用捕獲阅茶，可以混合使用隱式捕獲和顯示捕獲蛛枚。