作者：李春港
出處：https://www.cnblogs.com/lcgbk/p/14088462.html

• 一、前言
• 二、Lambda運算式格式說明
  • 2.1 完整的Lambda運算式格式
  • 2.2 常見的Lambda運算式格式
  • 2.3 lambda 運算式捕獲串列
• 三、示例
  • 3.1 STL的sort函式引數使用Lambda
  • 3.2 有回傳值的Lambda運算式
  • 3.3 無引數Lambda運算式
  • 3.4 捕獲外部變數的Lambda運算式

一、前言

由于前段時間在閱讀一些C++原始碼的時候發現了Lambda運算式，所以在此也記錄下Lambda運算式的使用，

很早之前Lambda在很多高級語言中，就已經被廣泛地使用了，在一個程式中Lambda運算式可以理解為是匿名函式，在C++中，到了C++11標準才引入了這個Lambda運算式，這是C++11最重要而且也是最常用的特性之一，

使用Lambda運算式，不需要額外地定義函式名，可以更直接撰寫程式，有比較好的可讀性和可維護性；不需要另外宣告和定義函式體，避免了程式代碼的膨脹，

二、Lambda運算式格式說明

2.1 完整的Lambda運算式格式

[capture list] (params list) mutable exception-> return type { function body }

說明：

2.2 常見的Lambda運算式格式

2.3 lambda 運算式捕獲串列

注意：

• 如果是按值捕獲，那么是否可以改變捕獲的變數值，取決于mutable關鍵字，

三、示例

3.1 STL的sort函式引數使用Lambda

/*****************************************************************************
** Copyright ? 2020 lcg. All rights reserved.
** File name: Lambda.cpp
** Description: 在STL的sort函式引數使用Lambda運算式
** Author: lcg
** Version: 1.0
** Date: 2020.12.04
*****************************************************************************/

#include <iostream>
#include <vector>
#include <algorithm>
using namespace std;

bool cmp(int a, int b)
{
    return  a < b;
}

int main()
{
    vector<int> vec{ 3, 2, 5, 7, 3, 2 };
    vector<int> lbvec(vec);

    /**1、不使用Lambda運算式的寫法**/
    sort(vec.begin(), vec.end(), cmp); 
    cout << "predicate function:" << endl;
    for (int it : vec) // 此for回圈寫法也是在C++11才出現
        cout << it << ' ';
    cout << endl;

    /**2、使用Lambda運算式的寫法**/
    sort(lbvec.begin(), lbvec.end(), [](int a, int b) -> bool { return a < b; });
    cout << "lambda expression:" << endl;
    for (int it : lbvec)
        cout << it << ' ';
}

可以看到這種情況使用Lambda運算式可以使代碼更加直觀、簡介，無需再定義 cmp(int a, int b) 函式，

3.2 有回傳值的Lambda運算式

/** 1、標明回傳型別**/
auto f = [](int a) -> int { return a + 1; };
std::cout << f(1) << std::endl;  /**輸出: 2**/

/** 2、無標明回傳型別**/
auto f = [](int a) { return a + 1; };
std::cout << f(1) << std::endl;  /**輸出: 2**/

當沒有標明回傳型別的時候，系統會根據return回來的值來判斷回傳值的型別，auto會自動檢索回傳值的型別，

3.3 無引數Lambda運算式

auto f = []() { return 1; };
std::cout << f() << std::endl;  /**輸出: 1**/

3.4 捕獲外部變數的Lambda運算式

/*****************************************************************************
** Copyright ? 2020 lcg. All rights reserved.
** File name: Lambda.cpp
** Description: 捕獲外部變數的Lambda運算式
** Author: lcg
** Version: 1.0
** Date: 2020.12.04
*****************************************************************************/

#include <iostream>

class A
{
public:
    int i_ = 0;
    void func(int x, int y)
    {
        /* error，沒有捕獲外部變數*/
        auto x1 = []{ return i_; };

        /*OK，按值捕獲所有外部變數,包括了this指標*/
        auto x2 = [=]{ return i_ + x + y; };

         /*OK，按參考捕獲所有外部變數,包括了this指標*/
        auto x3 = [&]{ return i_ + x + y; };

        /*OK，捕獲this指標，Lambda擁有和此類中普通函式一樣的權限*/
        auto x4 = [this]{ return i_; };

        /*error，沒有捕獲x、y，因為x、y變數不屬于this*/
        auto x5 = [this]{ return i_ + x + y; };

        /* OK，捕獲this指標、x、y*/
        auto x6 = [this, x, y]{ return i_ + x + y; };

        /*OK，捕獲this指標，并修改成員的值*/
        auto x7 = [this]{ return i_=7; };
        x7();
        std::cout<<i_<<std::endl;//輸出7

        /*OK，捕獲所有外部變數，默認捕獲this指標，并修改成員的值*/
        auto x8 = [=]{ return i_=8; };
        x8();
        std::cout<<i_<<std::endl;//輸出8

        /*error，因為i_不屬于捕獲范圍的變數，所以無法按值捕獲i_變數，可以通過捕獲this指標來獲取i_使用權*/
        auto x9 = [i_]{ return i_++; };

        /*error，原因同上*/
        auto x10 = [&i_]{ return i_++; };

        /*ok，按參考捕獲所有變數，默認捕獲this指標，并修改成員的值*/
        auto x11 = [&]{ return i_=11; };
        x11();
        std::cout<<i_<<std::endl;//輸出11

        /*error，按值捕獲x變數，并修改值*/
        auto x12 = [x]{ return x++; };

        /*ok，按值捕獲x變數，并修改值*/
        auto x13 = [x]()mutable{ return x=13; };
        x13();
        std::cout<<x<<std::endl;//輸出1

        /*ok，按參考捕獲x變數，并修改值*/
        auto x14 = [&x]{ return x=14; };
        x14();
        std::cout<<x<<std::endl;//輸出14
    }
};


int main(int argc, char *argv[])
{
    A l;
    l.func(1,2);

    int a = 0, b = 1;
    /*error，沒有捕獲外部變數*/
    auto f1 = []{ return a; };

    /*OK，捕獲所有外部變數，改變a值*/
    auto f2 = [&]{ return a=2; };
    f2();
    std::cout<<a<<std::endl;//輸出2

    /*OK，捕獲所有外部變數，并回傳a*/
    auto f3 = [=]{ return a; };

    /*error，a是以復制方式捕獲的，無法修改*/
    auto f4 = [=]{ return a=4; };

    /*ok，a是以復制方式捕獲的，修改a值*/
    auto f4 = [=]()mutable{ return a=4; };
    f4();
    std::cout<<a<<std::endl;//輸出2

    /*error，沒有捕獲變數b*/
    auto f5 = [a]{ return a + b; };

    /*OK，捕獲a和b的參考，并對b做自加運算*/
    auto f6 = [a, &b]{ return a + (b++); };

    /*OK，捕獲所有外部變數和b的參考，并對b做自加運算*/
    auto f7 = [=, &b]{ return a + (b++); };

    return 0;
}

總結：

• 當按值的方式獲取外部變數時，是無法更改獲取過來的值的，除非使用mutable關鍵字宣告，就可以更改（更改的不是外部變數原本地址里的值，而是lambda函式體內的副本）；
• 當按參考的方式捕獲外部變數時，lambda函式體內可以更改此值，更改的是外部變數原本地址里的值；
• 當在類中，lambda運算式捕獲this指標時，lambda函式體內可以直接改變該類中的變數，和類中的普通函式擁有一樣的權限，

標籤：C++

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