c++ lambda表达式

C++ 中的 Lambda 表达式是一种匿名函数对象，允许你在需要的地方定义轻量级的临时函数，无需显式命名。它在现代 C++ 中被广泛用于简化代码，特别是作为回调函数或算法的参数。

基本语法

[capture](parameters) -> return_type { body }

• [capture]：捕获列表，用于访问外部变量。
• (parameters)：参数列表（可选）。
• -> return_type：返回类型（可选，可自动推导）。
• { body }：函数体。

捕获列表 [capture]

控制如何从外部作用域获取变量：

• 值捕获：[x]（复制变量）。
• 引用捕获：[&x]（引用变量）。
• 隐式捕获：[=]（值捕获所有变量）、[&]（引用捕获所有变量）。
• 混合捕获：[&, x]（默认引用，x 值捕获）、[=, &x]（默认值，x 引用捕获）。

示例

1. 无参数、无捕获

auto greet = []() { std::cout << "Hello, Lambda!"; };
greet(); // 输出: Hello, Lambda!

2. 带参数和返回值

auto add = [](int a, int b) -> int { return a + b; };
std::cout << add(3, 4); // 输出: 7

3. 捕获外部变量

int x = 10;
auto multiply = [x](int a) { return a * x; };
std::cout << multiply(5); // 输出: 50（捕获了 x=10）

4. 引用捕获

int count = 0;
auto increment = [&count]() { count++; };
increment();
std::cout << count; // 输出: 1（修改了外部变量）

5. 作为算法参数

std::vector<int> nums = {1, 2, 3, 4};
std::for_each(nums.begin(), nums.end(), [](int num) {
    std::cout << num << " "; // 输出: 1 2 3 4
});

6. 复杂示例：排序自定义比较

std::vector<std::string> words = {"apple", "banana", "cherry"};
std::sort(words.begin(), words.end(), 
          [](const std::string& a, const std::string& b) {
              return a.size() < b.size(); // 按字符串长度排序
          });
// words 现在是: {"apple", "cherry", "banana"}

关键点

1. 返回类型推导：如果省略 -> return_type，编译器会自动推导返回类型。

   auto sum = [](int a, int b) { return a + b; }; // 返回 int
   

2. 可变 Lambda：使用 mutable 允许修改值捕获的变量（仅在 Lambda 内部有效）。

   int x = 5;
   auto modify = [x]() mutable { x++; }; // 允许修改 x 的副本
   

3. 泛型 Lambda（C++14+）：使用 auto 参数创建模板化函数。

   auto concat = [](auto a, auto b) { return a + b; };
   std::cout << concat(1, 2);      // 输出: 3
   std::cout << concat("a", "b");  // 输出: ab
   

适用场景

• 简化回调函数（如 std::sort、std::for_each）。
• 实现简单的闭包逻辑。
• 避免为一次性函数命名。

注意事项

• 生命周期问题：引用捕获时需确保被引用的变量在 Lambda 执行时仍然有效。
• 性能：值捕获会复制变量，大型对象建议使用引用捕获。

Lambda 表达式是 C++ 中强大且灵活的特性，能显著提升代码的可读性和简洁性。