匿名函数lambda

一、匿名函数的基本语法

// mutable 是可选的
[捕获列表](参数列表) mutable 异常属性 -> 返回类型 {
// 函数体
}
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语法规则：lambda表达式可以看成是一般函数的函数名被略去，返回值使用了一个->的形式表示。唯一与普通函数不同的是增加了“捕获列表”。

//[捕获列表](参数列表)->返回类型{函数体}
int main()
{
  auto Add = [](int a, int b)->int {
    return a + b;
 };
  std::cout << Add(1, 2) << std::endl;     //输出3
  return 0;
}
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一般情况下，编译器可以自动推断出lambda表达式的返回类型，所以我们可以不指定返回类型，即：

//[捕获列表](参数列表){函数体}
int main()
{
  auto Add = [](int a, int b) {
    return a + b;
 };
  std::cout << Add(1, 2) << std::endl;     //输出3
  return 0;
}
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但是如果函数体内有多个return语句时，编译器无法自动推断出返回类型，此时必须指定返回类型。

二、捕获列表

有时候，需要在匿名函数内使用外部变量，所以用捕获列表来传递参数。根据传递参数的行为，捕获列表可分为以下几种

2.1 值捕获

与参数传值类似，值捕获的前提是变量可以拷贝，不同之处则在于，被捕获的变量在 lambda表达式被创建时拷贝，而非调用时才拷贝：

void test3()
{
  int c = 12;
  int d = 30;
  auto Add = [c, d](int a, int b)->int {
    cout << "d = " << d  << endl;
    return c;
 };
  d = 20;
  std::cout << Add(1, 2) << std::endl;
}
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d = 30
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2.2 引用捕获

与引用传参类似，引用捕获保存的是引用，值会发生变化。

  int c = 12;
  int d = 30;
  auto Add = [&c, &d](int a, int b)->int {
    c = a; // 编译对的
    cout << "d = " << d  << endl;
    return c;
 };
  d = 20;
  std::cout << Add(1, 2) << std::endl;
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d = 20
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2.3 隐式捕获

手动书写捕获列表有时候是非常复杂的，这种机械性的工作可以交给编译器来处理，这时候可以在捕获列表中写一个 & 或 = 向编译器声明采用引用捕获或者值捕获

传入&

int main(int argc, char * argv[])
{
  int c = 12;
  int d = 30;
  auto Add = [&](int a, int b)->int {
    c = a; 
    cout << "d = " << d  << endl;
    return c;
 };
  d = 20;
  std::cout << Add(1, 2) << std::endl;
  std::cout << "c = " << c<< std::endl;
  std::cout << "d = " << d<< std::endl;
}
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d = 20
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c = 1
d = 20
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传入=

int main(int argc, char * argv[])
{
  int c = 12;
  int d = 30;
  auto Add = [=](int a, int b)->int {
    // c = a; 此时这一报错，被捕获的变量在 lambda表达式被创建时拷贝
    cout << "d = " << d  << endl;
    return c;
 };
  d = 20;
  std::cout << Add(1, 2) << std::endl;
  std::cout << "c = " << c<< std::endl;
  std::cout << "d = " << d<< std::endl;
}
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d = 30
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c = 12
d = 20
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2.4 空捕获列表

捕获列表’[]'中为空，表示Lambda不能使用所在函数中的变量。

  int c = 12;
  int d = 30;

  // [] 空值，不能使用外面的变量
  auto Add = [](int a, int b)->int {
    cout << "d = " << d  << endl; // 编译报错
    return c;// 编译报错
 };
  d = 20;
  std::cout << Add(1, 2) << std::endl;
  std::cout << "c:" << c<< std::endl;
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2.5 表达式捕获

上面提到的值捕获、引用捕获都是已经在外层作用域声明的变量，因此这些捕获方式捕获的均为左值，而不能捕获右值。

C++14之后支持捕获右值，允许捕获的成员用任意的表达式进行初始化，被声明的捕获变量类型会根据表达式进行判断，判断方式与使用 auto 本质上是相同的：

int main(int argc, char * argv[])
{
  auto important = std::make_unique<int>(1);
  auto add = [v1 = 1, v2 = std::move(important)](int x, int y) -> int {
    return x + y + v1 + (*v2);
 };
  std::cout << add(3,4) << std::endl;
}
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三、泛型 Lambda

在C++14之前，lambda表示的形参只能指定具体的类型，没法泛型化。从 C++14 开始， Lambda 函数的形式参数可以使用 auto关键字来产生意义上的泛型：

int main(int argc, char * argv[])
{
  auto add = [](auto x, auto y) {
    return x+y;
 };
  std::cout <<  add(1, 2) << std::endl;
  std::cout <<  add(1.1, 1.2) << std::endl;
}
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四、可变lambda

1）采用值捕获的方式，lambda不能修改其值，如果想要修改，使用mutable修饰

void test() {
	int v = 5;
	// 值捕获方式，使用mutable修饰，可以改变捕获的变量值
	auto ff = [v]() mutable {return ++v;};
	v = 0;
	auto j = ff(); // j为6
}
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2）采用引用捕获的方式，lambda可以直接修改其值

void test13() {
	int v = 5;
	// 采用引用捕获方式，可以直接修改变量值
	auto ff = [&v] {return ++v;};
	v = 0;
	auto j = ff(); // v引用已修改，j为1
}
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