Lambda表达式详解

C++11中的Lambda表达式用于 定义并创建匿名的函数对象 ，以简化编程工作。下面看一下Lambda表达式的基本构成。

基本构成

首先是Lambda的基本结构：

capture mutable ->return-type

{

statement

}

整体的结构可以表示为：函数对象参数mutable ->返回值{函数体}。下面依次介绍各个部分的定义及用法。

函数对象参数

[] ,用这个方括号标识一个Lambda表达式的开始，这一部分 必须存在，不能省略 。函数对象参数是传递给编译器自动生成的函数对象类的构造函数的。函数对象参数只能使用那些到定义Lambda为止时Lambda所在作用范围内可见的 局部变量 （包括Lambda所在类的this）。

int a=1;
  [](){
    cout<endl;
  }();

在这个例子中，函数对象为空，访问不到a，程序会报错。（最后加一个括号是直接调用）函数对象参数有以下形式：

• 空。没有使用任何函数对象参数。
• =。函数体内可以使用Lambda所在作用范围内所有可见的局部变量（包括Lambda所在类的this），并且是 值传递方式 （相当于编译器自动为我们按值传递了所有局部变量）。 这种方式最为常用 。
• &。函数体内可以使用Lambda所在作用范围内所有可见的局部变量（包括Lambda所在类的this），并且是 引用传递方式 （相当于编译器自动为我们按引用传递了所有局部变量）。
• this。函数体内可以使用Lambda所在类中的成员变量。
• a。将a按值进行传递。按值进行传递时，函数体内不能修改传递进来的a的拷贝，因为默认情况下函数是const的。要修改传递进来的a的拷贝，可以添加mutable修饰符。
• &a。将a按引用进行传递。=，&a, &b。除a和b按引用进行传递外，其他参数都按值进行传递。 &, a, b。除a和b按值进行传递外，其他参数都按引用进行传递。

常用的方式就第二种和第三种。其它的方式根据具体的情况进行选择。

操作符重载函数参数

标识重载的()操作符的参数，没有参数时，这部分可以省略。参数可以通过按值（如：(a,b)）和按引用（如：(&a,&b)）两种方式进行传递。这个就类似与普通函数的形参。

可修改标示符

mutable声明，这部分可以省略。按值传递函数对象参数时，加上mutable修饰符后，可以修改按值传递进来的拷贝（注意是能修改拷贝，而不是值本身）。

int a=1;
    //不可修改
  [=](){
    a=2;
  }();
  //可以修改
   [=]()mutable{
    a=2;
  }();

只是对值的拷贝进行修改，函数外部变量的值仍未改变。

函数返回值

->返回值类型，标识函数返回值的类型，当返回值为void，或者函数体中只有一处return的地方（此时编译器可以自动推断出返回值类型）时，这部分可以省略。

函数体

{}，标识函数的实现，这部分不能省略，但函数体可以为空。

Lambda作为返回值

在C++11中只能使用std::function指定返回值，将欲返回的lambda表达式转换成function对象。

auto num = [](int i, int j){ return i - j; };
int main(){
    cout<1,2);
}

上述是将Lambda作为一个对象，然后用auto自动转换类型，同时可以指定类型也就是function对象。

function<int(int,int)> num = [](int i, int j){ return i - j; };
  cout<1,2);

这个模板对象中需要传入函数返回值类型和形参类型，通常使用auto进行自动转换。

std::function<void(int)> func(){
	return [] (int e) { std::cout << e; };
  }
func()(10);

这个例子是将Lambda作为函数的返回值。

总结

Lambda还有许多种用处，通常也可以作为STL种算法的参数传入，用于处理一些逻辑较为简单的函数结构，例如比较大小等。

std::sort(v.begin(), v.end(), [] ( int n1, int n2 ) { return n1 > n2; });

这个例子就是用sort算法，并利用Lambda进行排序。

审核编辑：汤梓红