C++11：Lambda表达式详解和示例代码

Lambda 表达式

Lambda 表达式是 C++11 引入的一种方便的编写匿名函数对象的方法。Lambda 表达式允许你在需要一个函数对象的地方编写一个内联的、未命名的函数。Lambda 表达式的基本语法如下：

[ capture_clause ] ( parameters ) -> return_type {
    function_body
}

其中各个部分的含义如下：

• capture_clause：捕获列表，定义了 lambda 表达式可以从封闭作用域中捕获哪些变量以及如何捕获（通过值或引用）。
• parameters：参数列表，与普通函数的参数列表类似。
• return_type：返回类型，可以省略，编译器可以自动推导返回类型。
• function_body：函数体，包含 lambda 表达式的代码块。

下面是一个 lambda 表达式的例子：

#include <iostream>
#include <vector>
#include <algorithm>

int main() {
    int factor = 2;
    std::vector<int> nums = {1, 2, 3, 4, 5};

    // 使用 lambda 表达式来修改 vector 中的每个元素
    std::for_each(nums.begin(), nums.end(), [factor](int &n) {
        n *= factor; // 每个元素乘以 factor
    });

    // 使用 lambda 表达式来打印 vector 中的每个元素
    std::for_each(nums.begin(), nums.end(), [](int n) { std::cout << n << ' '; });
    std::cout << std::endl;

    return 0;
}

立即调用 Lambda 函数的例子

你可以创建一个 lambda 表达式，并且立即调用它。下面是一个立即调用 lambda 表达式的例子：

#include <iostream>

int main() {
    // 定义并立即调用 lambda 表达式
    int result = [](int a, int b) -> int {
        return a + b;
    }(5, 3); // 传递参数 5 和 3

    std::cout << "The result is: " << result << std::endl; // 输出结果 8

    return 0;
}

Lambda 表达式的相关特性

• 捕获列表：Lambda 表达式可以捕获外部作用域中的变量，这可以通过值（[=]）或引用（[&]）来实现。你也可以混合使用，或者捕获特定的变量。

• 可变 Lambda：如果想在 lambda 表达式内修改通过值捕获的变量，需要在参数列表后添加 mutable 关键字。

• 泛型 Lambda：C++14 引入了泛型 lambda，允许使用 auto 关键字来指定参数类型，使得 lambda 表达式能够接受不同类型的参数。

• 返回类型推导：在 C++11 中，如果 lambda 表达式的函数体只包含一个返回语句，或者是一个构造函数调用，那么返回类型可以被自动推导。在 C++14 中，返回类型推导得到了改进，可以推导所有类型的返回值。

• 捕获 this 指针：Lambda 表达式可以捕获类成员函数中的 this 指针，以便访问类的成员变量和成员函数。

• 指定异常：Lambda 表达式可以指定异常规范，例如 noexcept，来告知编译器该 lambda 表达式是否会抛出异常。