C++ Lambda函数 // Coding Life

Lambda的概念起源于数学中的Lambda演算(也叫λ 演算)，当然，我们今天要讨论的不是数学(我也不懂J)，而是编程。Lambada在程序设计中指的是‘匿名函数’。简单来说，编程中提到的 lambda 表达式，通常是在需要一个函数，但是又不想费神去命名一个函数的场合下使用，也就是指匿名函数。我们今天就来看看C++ 11中引入的Lambda 表达式。

引子

为了直观，我们先看一个例子：C++的标准库中有一个常用算法的库，其中提供了很多算法函数，比如 sort()。我们先来看看sort的一般使用方法：

// sort algorithm example
#include <iostream>     // std::cout
#include <algorithm>    // std::sort
#include <vector>       // std::vector

bool myfunction (int i,int j) { return (i<j); }

struct myclass {
  bool operator() (int i,int j) { return (i<j);}
} myobject;

int main () {
  int myints[] = {32,71,12,45,26,80,53,33};
  std::vector<int> myvector (myints, myints+8);               // 32 71 12 45 26 80 53 33

  // using default comparison (operator <):
  std::sort (myvector.begin(), myvector.begin()+4);           //(12 32 45 71)26 80 53 33

  // using function as comp
  std::sort (myvector.begin()+4, myvector.end(), myfunction); // 12 32 45 71(26 33 53 80)

  // using object as comp
  std::sort (myvector.begin(), myvector.end(), myobject);     //(12 26 32 33 45 53 71 80)

  // print out content:
  std::cout << "myvector contains:";
  for (std::vector<int>::iterator it=myvector.begin(); it!=myvector.end(); ++it)
    std::cout << ' ' << *it;
  std::cout << '\n';

  return 0;
}

可以看到在使用function comparison或者object comparison的时候，我们都需要提前先定义好comparison函数。这其实是一个（污染环境的）函数，尤其如果这个函数只会使用一次的话。

而如果使用Lambda函数会怎么样呢？

1 2	// using Lambda函数 std::sort (myvector.begin(), myvector.end(), [](int i,int j) { return (i<j); }); //(12 26 32 33 45 53 71 80)

可以看到，这种写法实际上更易读，因为这个comparison函数具体是要做什么，非常一目了然。如果你仔细观察自己的代码，会发现这种场景其实很常见：你在某处就真的只需要一个能做一件事情的函数而已，连它叫什么名字都无关紧要。Lambda 表达式就可以用来做这件事。

利用 lambda 表达式创建那些“只用一次”或者比较短小的函数非常方便和高效。

语法

下面来看一下Lambda函数如何使用：

[ capture ] ( params ) mutable exception attribute -> ret { body }	(1)	
[ capture ] ( params ) -> ret { body }	(2)	
[ capture ] ( params ) { body }	(3)	
[ capture ] { body }	(4)

1) 完整的声明

2) 一个常lambda的声明：按副本捕获的对象不能被修改。

3) 省略后缀返回值类型：闭包的operator()的返回值类型是根据以下规则推导出的：

如果body仅包含单一的return语句，那么返回值类型是返回表达式的类型（在此隐式转换之后的类型：右值到左值、数组与指针、函数到指针）
否则，返回类型是void
4) 省略参数列表：函数没有参数，即参数列表是()

解释:

mutable - 允许body修改传值进来的形参，以及调用它们的非常成员函数。
exception - 提供闭包类型的operator()成员函数的异常说明或noexcept语句
attribute - 提供闭包类型的operator()成员函数的属性说明
capture - 指定哪些在函数声明处的作用域中可见的符号将在函数体内可见。

符号表可按如下规则传入：
- [] : 不捕获任何外部变量
- [&] : 通过引用方式捕获所有外部变量
- [=] : 通过拷贝方式捕获所有外部变量
- [=, &foo] : 通过引用方式捕获 foo 变量，其他外部变量通过拷贝方式捕获
- [bar] : 通过拷贝方式捕获 bar 变量
- [this] : 捕获当前类的 this 指针
params - 参数列表，与命名函数一样
ret - 返回值类型。如果不存在，它由该函数的return语句来隐式决定（或者是void，例如当它不返回任何值的时候）
body - 函数体

Reference

Lambda函数