C++中的Lambda運算式

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一段簡單的Code

我也不是文藝的人，對於Lambda的曆史，以及Lambda與C++的那段淵源，我也不是很熟悉，技術人，講究拿代碼說事。

#include<iostream>using namespace std; int main(){    int a = 1;    int b = 2;     auto func = [=, &b](int c)->int {return b += a + c;};    return 0;}

 

基本文法

簡單來說，Lambda函數也就是一個函數，它的文法定義如下：

[capture](parameters) mutable ->return-type{statement}

1.[capture]：捕捉列表。捕捉列表總是出現在Lambda函數的開始處。實際上，[]是Lambda引出符。編譯器根據該引出符判斷接下來的代碼是否是Lambda函數。捕捉列表能夠捕捉上下文中的變數以供Lambda函數使用;

2.(parameters)：參數列表。與普通函數的參數列表一致。如果不需要參數傳遞，則可以連同括弧“()”一起省略;

3.mutable：mutable修飾符。預設情況下，Lambda函數總是一個const函數，mutable可以取消其常量性。在使用該修飾符時，參數列表不可省略（即使參數為空白）;

4.->return-type：傳回型別。用追蹤傳回型別形式聲明函數的傳回型別。我們可以在不需要傳回值的時候也可以連同符號”->”一起省略。此外，在傳回型別明確的情況下，也可以省略該部分，讓編譯器對傳回型別進行推導;

5.{statement}：函數體。內容與普通函數一樣，不過除了可以使用參數之外，還可以使用所有捕獲的變數。

與普通函數最大的區別是，除了可以使用參數以外，Lambda函數還可以通過捕獲列表訪問一些上下文中的資料。具體地，捕捉列表描述了上下文中哪些資料可以被Lambda使用，以及使用方式（以值傳遞的方式或引用傳遞的方式）。文法上，在“[]”包括起來的是捕捉列表，捕捉列表由多個捕捉項組成，並以逗號分隔。捕捉列表有以下幾種形式：

1.[var]表示值傳遞方式捕捉變數var；
2.[=]表示值傳遞方式捕捉所有父範圍的變數（包括this）；
3.[&var]表示引用傳遞捕捉變數var；
4.[&]表示引用傳遞方式捕捉所有父範圍的變數（包括this）；
5.[this]表示值傳遞方式捕捉當前的this指標。

上面提到了一個父範圍，也就是包含Lambda函數的語句塊，說通俗點就是包含Lambda的“{}”代碼塊。上面的捕捉列表還可以進行組合，例如：

1.[=,&a,&b]表示以引用傳遞的方式捕捉變數a和b，以值傳遞方式捕捉其它所有變數;
2.[&,a,this]表示以值傳遞的方式捕捉變數a和this，引用傳遞方式捕捉其它所有變數。

不過值得注意的是，捕捉列表不允許變數重複傳遞。下面一些例子就是典型的重複，會導致編譯時間期的錯誤。例如：

3.[=,a]這裡已經以值傳遞方式捕捉了所有變數，但是重複捕捉a了，會報錯的;
4.[&,&this]這裡&已經以引用傳遞方式捕捉了所有變數，再捕捉this也是一種重複。

關於Lambda那些奇葩的東西

#include<iostream>        using namespace std;                                int main()                {                             int j = 10;               auto by_val_lambda = [=]{ return j + 1; };    auto by_ref_lambda = [&]{ return j + 1; };    cout<<"by_val_lambda: "<<by_val_lambda()<<endl;    cout<<"by_ref_lambda: "<<by_ref_lambda()<<endl;                              ++j;                      cout<<"by_val_lambda: "<<by_val_lambda()<<endl;    cout<<"by_ref_lambda: "<<by_ref_lambda()<<endl;                              return 0;             }

程式輸出結果如下：

by_val_lambda: 11by_ref_lambda: 11by_val_lambda: 11by_ref_lambda: 12

你想到了嗎？？？那這又是為什麼呢？為什麼第三個輸出不是12呢？

在by_val_lambda中，j被視為一個常量，一旦初始化後不會再改變（可以認為之後只是一個跟父範圍中j同名的常量），而在by_ref_lambda中，j仍然在使用父範圍中的值。所以，在使用Lambda函數的時候，如果需要捕捉的值成為Lambda函數的常量，我們通常會使用按值傳遞的方式捕捉；相反的，如果需要捕捉的值成成為Lambda函數運行時的變數，則應該採用按引用方式進行捕捉。

C++中的Lambda運算式