Lambda表達式C++11

一、Lambda表達式是什麼

Lambda表達式是一種C++11新特性，可以用於創建匿名函數，類似於函數指針，但更加靈活和方便。Lambda表達式以一個包含形參列表和函數體的小括號內開頭，後續跟着函數體，函數體可以是任意的有效的C++語句塊。Lambda表達式可以訪問外部作用域中的變量，這些變量可以被捕獲並綁定到Lambda表達式的形參中。

auto sum = [] (int a, int b) -> int {
    return a + b;
};
cout << sum(1, 2) << endl;

上述Lambda表達式用於計算兩個整數的和，使用auto關鍵字進行類型推導，使用[]表示沒有捕獲任何外部變量，括號內的int a, int b是Lambda表達式的形參列表，-> int是返回類型。

二、Lambda表達式的使用場景

Lambda表達式可以在很多場景下使用，比如常用的算法函數std::sort和std::for_each，可以使用Lambda表達式來自定義排序或者對元素進行處理。

// 使用Lambda表達式對容器進行排序
std::vector<int> vec = {23, 56, 12, 9, 62};
std::sort(vec.begin(), vec.end(), [] (int a, int b) {
    return a < b;
});

// 使用Lambda表達式遍歷容器並輸出
std::vector<int> vec = {23, 56, 12, 9, 62};
std::for_each(vec.begin(), vec.end(), [] (int a) {
    std::cout << a << " ";
});

上述代碼中，第一個Lambda表達式用於對vec進行排序，括號內的int a, int b表示Lambda表達式的兩個形參，a < b表示排序規則。第二個Lambda表達式用於遍歷容器vec，括號內的int a表示遍歷的元素，std::cout << a << " "表示對元素的處理。

三、Lambda表達式的捕獲方式

Lambda表達式可以捕獲外部作用域中的變量，並綁定到Lambda表達式的形參中。Lambda表達式可以採用三種捕獲方式：

• 值捕獲：以=開頭，表示以值的方式將變量綁定到形參中。
• 引用捕獲：以&開頭，表示以引用的方式將變量綁定到形參中。
• 混合捕獲：同時使用=和&，表示以值的方式將除指定變量外的所有變量綁定到形參中，以引用的方式將指定變量綁定到形參中。

// 值捕獲示例
int a = 1, b = 2, c = 3;
auto func1 = [a, b] () {
    std::cout << "a = " << a << ", b = " << b << std::endl;
};
func1();

// 引用捕獲示例
int a = 1, b = 2, c = 3;
auto func2 = [&a, &b] () {
    a = 4;
    b = 5;
};
func2();
std::cout << "a = " << a << ", b = " << b << std::endl;

// 混合捕獲示例
int a = 1, b = 2, c = 3;
auto func3 = [=, &a] () {
    std::cout << "a = " << a << ", b = " << b << ", c = " << c << std::endl;
};
func3();

上述代碼中，func1使用值捕獲方式，捕獲變量a和b，func2使用引用捕獲方式，引用變量a和b，在func2中修改了變量a和b的值，輸出後發現變量a和b的值已經修改。func3使用混合捕獲方式，以值的方式捕獲變量b和c，以引用的方式捕獲變量a，在Lambda表達式中使用了所有捕獲的變量。

四、Lambda表達式的返回值

Lambda表達式可以有返回值，返回值類型可以使用auto進行類型推導，也可以使用-> 返回類型進行指定。Lambda表達式的返回值使用return語句來返回。

// Lambda表達式的返回值示例
auto func = [] (int a, int b) -> int {
    return a + b;
};
std::cout << func(1, 2) << std::endl;

上述代碼中，Lambda表達式使用-> int來指定返回類型為int，使用return語句返回兩個整數的和。