C++：Lambda表达式

- - C++中`lambda`的基本语法
  - 1. 捕获列表（Capture List）
  - 2. 示例代码
  - - 示例 1：简单的`lambda`
    - 示例 2：捕获变量
    - 示例 3：按引用捕获
    - 示例 4：捕获所有变量
    - 示例 5：作为函数参数
  - 3. `lambda`的高级特性
  - 4. 适用场景
  - 5. 注意事项
  - 总结

在C++中，lambda表达式是一种强大的特性，用于创建匿名函数对象。它从C++11标准开始引入，并在后续版本中不断完善。lambda表达式在C++中广泛应用于标准库算法（如std::sort、std::for_each等）以及其他需要函数对象的场景。

代码链接：https://gitee.com/hu_yuchen/C++11/lambda

C++中`lambda`的基本语法

C++的lambda表达式语法如下：

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

capture：捕获列表，用于捕获当前作用域中的变量。
parameters：参数列表，类似于普通函数的参数。
-> return_type：返回类型（可选）。如果不指定，编译器会自动推导返回类型。
body：函数体，包含具体的逻辑。

1. 捕获列表（Capture List）

捕获列表用于将当前作用域中的变量捕获到lambda表达式中。捕获方式有以下几种：

按值捕获：使用[x]捕获变量x的副本。
按引用捕获：使用[&x]捕获变量x的引用。
捕获所有变量：使用[=]按值捕获当前作用域中所有变量。
捕获所有变量的引用：使用[&]按引用捕获当前作用域中所有变量。
混合捕获：可以同时使用按值和按引用捕获，例如[x, &y]。

2. 示例代码

以下是一些C++中lambda表达式的典型用法：

示例 1：简单的`lambda`

#include <iostream>
#include <vector>
#include <algorithm>int main() {std::vector<int> vec = {1, 2, 3, 4, 5};// 使用 lambda 表达式作为回调函数std::for_each(vec.begin(), vec.end(), [](int x) {std::cout << x << " ";});std::cout << std::endl;return 0;
}

输出：

1 2 3 4 5

示例 2：捕获变量

#include <iostream>
#include <vector>
#include <algorithm>int main() {int factor = 2;std::vector<int> vec = {1, 2, 3, 4, 5};// 按值捕获变量 factorstd::for_each(vec.begin(), vec.end(), [factor](int x) {std::cout << x * factor << " ";});std::cout << std::endl;return 0;
}

输出：

2 4 6 8 10

示例 3：按引用捕获

#include <iostream>
#include <vector>
#include <algorithm>int main() {int factor = 2;std::vector<int> vec = {1, 2, 3, 4, 5};// 按引用捕获变量 factorstd::for_each(vec.begin(), vec.end(), [&factor](int x) {std::cout << x * factor << " ";factor++;  // 修改捕获的变量});std::cout << std::endl;std::cout << "Final value of factor: " << factor << std::endl;return 0;
}

输出：

2 6 12 20 30
Final value of factor: 7

示例 4：捕获所有变量

#include <iostream>
#include <vector>
#include <algorithm>int main() {int a = 2;int b = 3;// 捕获所有变量auto lambda = [=](){ return a * b; };std::cout << "Result: " << lambda() << std::endl;return 0;
}

输出：

Result: 6

示例 5：作为函数参数

#include <iostream>
#include <vector>
#include <algorithm>void processVector(const std::vector<int>& vec, void (*func)(int)) {for (int x : vec) {func(x);}
}int main() {std::vector<int> vec = {1, 2, 3, 4, 5};// 使用 lambda 表达式作为函数参数processVector(vec, [](int x) {std::cout << x * x << " ";});std::cout << std::endl;return 0;
}

输出：

1 4 9 16 25

3. `lambda`的高级特性

可调用对象：lambda表达式本质上是一个可调用对象，可以赋值给std::function或其他支持函数调用的类型。
默认捕获模式：可以指定默认捕获模式，例如[=, &x]表示按值捕获所有变量，但x按引用捕获。
mutable关键字：如果lambda需要修改捕获的变量，可以在lambda表达式中使用mutable关键字。
```
auto lambda = [x = 5]() mutable { x++; std::cout << x << std::endl; };
lambda();  // 输出 6
```